迭代器、迭代对象的 __iter__() 、 __next__()、生成器的resume机制详解

1. 迭代器必须包含 __iter__() 和 __next__() 吗？

是的，Python 迭代器（Iterator）必须实现 __iter__() 和 __next__() 方法。但 __iter__() 其实可以返回 self，它的作用只是为了让迭代器和可迭代对象兼容。

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1.1 迭代器的定义

一个迭代器（Iterator） 必须：

1. 实现 __iter__() 方法，返回自身 self。
2. 实现 __next__() 方法，每次调用返回下一个值，遇到数据耗尽时抛出 StopIteration。

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1.2 示例：自定义迭代器

class MyIterator:
    def __init__(self, start, end):
        self.current = start
        self.end = end

    def __iter__(self):
        return self  # 迭代器的 `__iter__()` 必须返回自身

    def __next__(self):
        if self.current >= self.end:
            raise StopIteration  # 迭代结束
        value = self.current
        self.current += 1
        return value

# 创建迭代器对象
it = MyIterator(1, 5)

# 使用 `next()`
print(next(it))  # 1
print(next(it))  # 2

# 也可以用 `for` 循环
for num in MyIterator(1, 5):
    print(num)

🔹 输出：

1
2
1
2
3
4

注意：

• __iter__() 只是返回 self，让迭代器可以被 iter() 调用（如 iter(it)）。
• __next__() 控制迭代逻辑，每次返回一个值，最后抛出 StopIteration。

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1.3 为什么 __iter__() 必须返回 self？

因为Python 规定 iter(iterator) 必须返回可用的迭代器：

it = MyIterator(1, 5)
print(iter(it) is it)  # ✅ True，说明 `it` 仍然是一个迭代器

如果 __iter__() 返回别的对象，next() 可能无法工作，比如：

class BadIterator:
    def __iter__(self):
        return []  # ❌ 不是迭代器

    def __next__(self):
        return 42

it = BadIterator()
next(it)  # ❌ TypeError: 'BadIterator' object is not an iterator

🔹 报错：

TypeError: 'BadIterator' object is not an iterator

这里 __iter__() 返回了 list，但 list 不是 迭代器，所以 next(it) 不能调用 __next__()，导致错误。

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1.4 可迭代对象 vs. 迭代器

类别	必须有 __iter__()	必须有 __next__()	例子
可迭代对象	✅ 是	❌ 不是	list，tuple，dict，set
迭代器	✅ 是	✅ 是	map，filter，zip，自定义迭代器

🔹 可迭代对象示例：

class MyIterable:
    def __iter__(self):
        return iter([1, 2, 3])  # 返回一个真正的迭代器

obj = MyIterable()
for num in obj