python3迭代器之for循环迭代及原理浅析

概述

当我们在使用for循环时，即重复运行一个代码块，或者不断迭代容器对象中的元素，比如一些序列对象，列表，字典，元组，甚至文件等，而for循环的本质取出可迭代对象中的迭代器然后对迭代器不断的操作。

一些迭代方法

迭代列表

L = [1,2,3,4,5]
for element in L:
    print(str(element) * 3)

# 利用enumerate获取索引进行迭代
for i in enumerate(L):
    print(i)

迭代结果：

111
222
333
444
555
(0, 1)
(1, 2)
(2, 3)
(3, 4)
(4, 5)

迭代元组

L = (1,2,3,4,5)
for element in L:
    print(str(element) * 3)

# 利用enumerate获取索引进行迭代
for i in enumerate(L):
    print(i)

迭代结果：

111
222
333
444
555
(0, 1)
(1, 2)
(2, 3)
(3, 4)
(4, 5)

迭代字符串

S = 'PYTHON'
for s in S:
    print(s * 3)

迭代结果：

PPP
YYY
TTT
HHH
OOO
NNN

迭代集合：

G = {'Ruo', 'Data', 'Python'}
for g in G:
    print(g)

迭代结果：

Python
Ruo
Data

迭代字典

D = {
    'name': 'Ruo Data',
    'website': 'www.ruodata.com'
}
for key in D:
    print(key)

迭代结果：

name
website

迭代文件

for line in open('ex.txt'):
    print(line, end='')

迭代结果，即一行一行的打印ex.txt中的内容：

I love Python
...
...

for循环原理

for循环的实现机制其实就是基于迭代器协议对可迭代对象不断迭代，而迭代器到底是什么呢？
1.迭代器协议是指：对象必须提供一个next方法，执行该方法要么返回迭代中的下一项，要么就引起一个StopIteration异常，以终止迭代。
2.迭代器：实现了迭代器协议的对象（如何实现：对象内部定义一个__iter__()方法）
3.协议是一种约定，可迭代对象实现了迭代器协议，python的内部工具（如for循环，sum，min，max函数等)使用迭代器协议访问对象。
4. 可以通过__next__取值。
for 循环在处理这些数据前，会调用 __iter__() 方法，将这些数据转化为一个迭代器，然后调用迭代器的__next__()方法取值，知道抛出StopIteration异常，结束迭代。
即我们可以通过手动迭代来模拟for循环：

L=[1,2,3]
L_I=L.__iter__()
try:
    while True:
        print(L_I.__next__())
except StopIteration:
    pass

模拟结果：

1
2
3