資訊專欄INFORMATION COLUMN
摘要：循環(huán)本質(zhì)是不斷地調(diào)用迭代器的方法，直到有異常為止，所以任何可迭代對象都可以作用在循環(huán)中。
for 循環(huán)用于迭代容器對象中的元素，這些對象可以是列表、元組、字典、集合、文件，甚至可以是自定義類或者函數(shù)，例如：
作用于列表
>>> for elem in [1,2,3]: ... print(elem) ... 1 2 3
作用于元組
>>> for i in ("zhang", "san", 30):
... print(i)
...
zhang
san
30
作用于字符串
>>> for c in "abc": ... print(c) ... a b c
作用于集合
>>> for i in {"a","b","c"}:
... print(i)
...
b
a
c
作用于字典
>>> for k in {"age":10, "name":"wang"}:
... print(k)
...
age
name
作用于文件
>>> for line in open("requirement.txt"):
... print(line, end="")
...
Fabric==1.12.0
Markdown==2.6.7
可能有人不經(jīng)要問，為什么這么多不同類型對象都支持 for 語句，還有哪些類型的對象可以作用在 for 語句中呢？回答這個問題之前，我們先要了解 for 循環(huán)背后的執(zhí)行原理。
for 循環(huán)是對容器進行迭代的過程，什么是迭代？迭代就是從某個容器對象中逐個地讀取元素，直到容器中沒有更多元素為止。那么，哪些對象支持迭代操作？任何對象都可以嗎？先隨便自定義一個類試試，看行不行：
>>> class MyRange: ... def __init__(self, num): ... self.num = num ... >>> for i in MyRange(10): ... print(i) ... Traceback (most recent call last): File "", line 1, in TypeError: "MyRange" object is not iterable
錯誤堆棧日志非常清楚地告訴我們，MyRange 不是一個可迭代對象，所以它不能用于迭代，那么到底什么樣的對象才稱得上是可迭代對象(iterable)呢？
可迭代對象需要實現(xiàn)__iter__方法，并返回一個迭代器，什么是迭代器呢？迭代器只需要實現(xiàn) __next__方法?，F(xiàn)在我們就來驗證一下列表為什么支持迭代：
>>> x = [1,2,3] >>> its = x.__iter__() # x有此方法，說明列表是可迭代對象 >>> its>>> its.__next__() # its有此方法，說明its是迭代器 1 >>> its.__next__() 2 >>> its.__next__() 3 >>> its.__next__() Traceback (most recent call last): File " ", line 1, in StopIteration
從試驗結(jié)果來看，列表是一個可迭代對象，因為它實現(xiàn)了 __iter__方法，并且返回了一個迭代器對象（list_iterator），因為它實現(xiàn)了 __next__方法。我們看到它不斷地調(diào)用__next__方法，其實就是不斷地迭代獲取容器中的元素，直到容器中沒有更多元素拋出 StopIteration 異常為止。
那么 for 語句又是如何循環(huán)的呢？到這里，恐怕你也猜到了，它的步驟是：
先判斷對象是否為可迭代對象，不是的話直接報錯，拋出TypeError異常，是的話，調(diào)用 __iter__方法，返回一個迭代器
不斷地調(diào)用迭代器的__next__方法，每次按序返回迭代器中的一個值
迭代到最后，沒有更多元素了，就拋出異常 StopIteration，這個異常 python 自己會處理，不會暴露給開發(fā)者
對于元組，字典，字符串也是同樣的道理，弄明白了 for 的執(zhí)行原理之后，我們就可以實現(xiàn)自己的迭代器用在 for 循環(huán)中。
前面的 MyRange 報錯是因為它沒有實現(xiàn)迭代器協(xié)議里面的這兩個方法，現(xiàn)在繼續(xù)改進：
class MyRange:
def __init__(self, num):
self.i = 0
self.num = num
def __iter__(self):
return self
def __next__(self):
if self.i < self.num:
i = self.i
self.i += 1
return i
else:
# 達到某個條件時必須拋出此異常，否則會無止境地迭代下去
raise StopIteration()
因為它實現(xiàn)了__next__方法，所以 MyRange 本身已經(jīng)是一個迭代器了，所以 __iter__返回的就是對象本身 self?，F(xiàn)在用在 for 循環(huán)中試試：
for i in MyRange(3):
print(i)
# 輸出
0
1
2
有沒有發(fā)現(xiàn)，自定義的 MyRange 功能和內(nèi)建函數(shù) range很相似。for 循環(huán)本質(zhì)是不斷地調(diào)用迭代器的__next__方法，直到有 StopIteration 異常為止，所以任何可迭代對象都可以作用在for循環(huán)中。
原文首發(fā)于公眾號：python之禪
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