Python的for循环实际调用迭代器协议,即先调用__iter__获取迭代器,再反复调用__next__直至StopIteration;可迭代对象需实现__iter__,迭代器需实现__next__。

Python 的 for 循环背后,实际调用的是迭代器协议(Iterator Protocol),而不是直接遍历对象本身。理解这一点,就能明白为什么列表、字符串、文件甚至你自己写的类都能被 for 遍历——只要它们“支持迭代”。
迭代器协议:__iter__ 和 __next__
一个对象要成为可迭代对象(iterable),必须实现 __iter__ 方法,该方法返回一个迭代器(iterator)。而迭代器本身是一个实现了 __next__ 方法的对象,每次调用它就返回下一个值;当没有更多元素时,抛出 StopIteration 异常。
例如:
my_list = [1, 2, 3] it = iter(my_list) # 调用 my_list.__iter__() print(next(it)) # 1 → 调用 it.__next__() print(next(it)) # 2 print(next(it)) # 3 print(next(it)) # StopIteration 异常
for 循环其实是 while + 迭代器的语法糖
下面这两段代码完全等价:
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# 写法一:for 循环(推荐、简洁)
for x in [1, 2, 3]:
print(x)
写法二:手动模拟 for(揭示底层)
it = iter([1, 2, 3])
while True:
try:
x = next(it)
print(x)
except StopIteration:
break
也就是说,for 循环在每次迭代前自动调用 iter() 获取迭代器,再反复调用 next(),直到捕获 StopIteration 并安全退出。
自定义可迭代类:掌握控制权的关键
如果你想让自己的类支持 for,只需实现 __iter__(返回迭代器),通常让它返回一个包含 __next__ 的对象(可以是自身,也可以是独立的迭代器类)。
- 若想一次遍历后不能再用(如生成器行为),
__iter__返回自身,并在__next__中维护状态 - 若想支持多次遍历(像列表一样),
__iter__每次都返回一个新的迭代器实例 - 更简单的方式:在
__iter__中用yield写生成器函数,Python 自动构造迭代器
class Countdown:
def __init__(self, n):
self.n = n
def __iter__(self):
while self.n > 0:
yield self.n # 自动变成迭代器
self.n -= 1使用
for i in Countdown(3):
print(i) # 输出 3, 2, 1
常见误区与注意事项
不是所有对象都有 __next__,只有迭代器才有;可迭代对象只有 __iter__。误把列表当迭代器会报错:
-
next([1,2,3])→TypeError(列表不可调用next) -
next(iter([1,2,3]))→ 正确(先转成迭代器) - 迭代器是一次性的:用完即空,再次
next()必然触发StopIteration -
for循环内部已处理异常,所以你不会看到报错,但手动调用next()时需自己捕获










