对python中的“迭代器”感到困惑

Question

我正在使用Beginning Python：从新手到专业的书学习python，我对讨论iterators的部分感到困惑。 本节有一个例子：

>>> Class Fibs:
...    def __init__(self):
...        self.a = 0
...        self.b = 1
...    def __next__(self):
...        self.a, self.b = self.b, self.a + self.b
...        return self.a
...    def __iter__(self):
...        return self
...
>>> fibs = Fibs()
>>> for f in fibs:
...     if f > 1000:
...         print(f)
...         break
...
1597

说实话，我只知道fibs是一个方法__next__和__iter__的对象，但不知道循环的每一步发生了什么。 我做了一个测试：

>>> isinstance(f, Fibs)
False
>>> f is fibs
False
>>> isinstance(f, int)
True
>>> fibs.a
1597

这让我更加困惑！ 为什么f is fibs的布尔值f is fibs是False ？ 为什么在执行循环后fibs.a变为1597？（方法__next__是否在循环中自动调用？）提前感谢。

Answer 1

 1  fibs = Fibs()
 2  for f in fibs:
 3      if f > 1000:
 4          print(f)
 5          break

第1行创建一个Fibs（）对象，调用__init__() 。 第2行调用__iter__() ，它返回一个迭代器对象（在本例中，只是fibs本身）。 然后解释器将重复调用__next__()方法; 它返回一个普通数字self.a ，它被分配给循环变量f （当然它不是Fibs（）对象，当然也不是名为fibs的那个）。 当该值达到1000时，将触发if子句，打印结果并跳出循环。

Answer 2

为什么在执行循环后fibs.a变为1597？

那么这是因为它正在经历Fibonacci序列 ，这是序列中第一个超过1000的数字。

0，1，1，2，3，5，8，13，21，34，55，89，144，233，377，610，987，1597，2584 ...

Answer 3

在输入循环解释器时调用__iter__方法。 在每个循环步骤中，解释器调用Fibs __next__方法。

Answer 4

是的，循环自动调用__next__ 。

for循环对给定对象执行此操作：

# turn the object into an iterator
iterator = iter(given_object)
while True:
    try:
        # try to get the next value
        next_value = next(iterator)
    except StopIteration
        # for loop is done, run the `else:` block if there is any
        run_for_else_suite()
        break
    else:
        # set the loop target to `next_value`
        assign_next_value(next_value)
        continue = run_loop_body()
        if not continue:
            break

iter()函数调用given_object.__iter__() ，而next()函数调用given_object.__next__() ; 这些函数提供了一些额外的功能，是调用迭代器API的正确方法。

因此，在每次循环迭代中， f被赋予Fib.__next__方法返回的值。

你还可以看到Fib是它自己的迭代器; __iter__返回self 。 其他类型可以返回专用的迭代器对象; 列表做，例如：

>>> iter([])
<listiterator object at 0x129516610>

返回专用迭代器允许您在对象上创建多个“视图”，其中每个迭代器都保持自己的位置，如嵌套循环：

lst = [1, 2, 3]
for i in lst:
    for j in lst;
        print (i, j)  # prints (0, 0), (0, 1), (0, 2), (0, 3), (1, 0), etc.

或者您可以显式重用迭代器：

lst = [1, 2, 3]
lst_iter = iter(lst)
for i in lst_iter:
    for j in lst_iter:
        print (i, j)  # prints (0, 1), (0, 2)

Answer 5

for f in fibs

隐式调用fibs.__iter__并fibs.__iter__将f绑定到它产生的所有对象。 这些对象都不是Fibs实例，更不用说等于fibs 。 整体（大致）相当于

# boilerplate, implicit in the "for" notation
__iterator = iter(fibs)
while True:
    try:
        f = next(__iterator)
    except StopIteration:
        break

    # your code, with f now bound to what the iterator yielded
    if f > 1000:
        print(f)
        break

（ iter和next分别是调用__iter__和__next__的简洁方法。）