我们在 Python 中使用 for 循环迭代时到底做了什么

我们在 Python 中使用 for 循环迭代时到底做了什么

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• 使用 for 循环迭代一般写成：for i in x: ...

• 首先看 x 是否实现了 __iter__ 方法，这个方法的返回值是一个迭代器。

  • 如果 x 实现了 x.__iter__() 方法，那么使用 iter(x) 得到 x 的迭代器 it_x。
  • 然后对迭代器 it_x 不断地调用 next(it_x)，把每次返回的元素给 i。
  • 最终迭代器元素耗尽，捕获到 StopIteration 异常，终止迭代。

• 如果 x 没有实现 __iter__ 方法，那么看它是否实现了 __getitem__ 方法。
  （序列类型 Sequence 都实现了 __len__ 和 __getitem__ 方法，所以序列类型的对象都是可以用于 for 循环的。）

  • 如果实现了 __getitem__ 方法，那么开始把 x[0]、x[1]、x[2] 一直到 x[len(x) - 1] 不断地赋值给 i。
  • 这里实际上执行的是 x.__getitem__(0)、x.__getitem__(1)、x.__getitem__(2) 一直到 x.__getitem__(len(x) - 1)。
  • 最后执行到 x.__getitem__(len(x)) 时，在 __getitem__ 方法内部要抛出一个 IndexError 异常（StopIteration 也可以），从而终止迭代。

• 举个例子，该类实现了 __getitem__ 方法，就可以用于 for 循环迭代：

class Test:
    def __init__(self):
        self.val = [1, 2, 3]

    def __getitem__(self, i):
        if i < len(self.val):
            return self.val[i]
        else:
            raise IndexError


x = Test()
for i in x:
    print(i)

"""
1
2
3
"""

• 如果 __iter__ 和 __getitem__ 两个方法都实现了，会优先调用 x.__iter__() 方法。
• 如果两个方法都没有实现，会抛出 TypeError 异常，提示：TypeError: '类名' object is not iterable

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完成于 2019.1.1