Python 自定义迭代器 --以斐波那契数列为例

class FibIterator:
    """
    一个用于生成斐波那契数列的自定义迭代器类。
    生成不超过指定最大值 max_num 的所有斐波那契数。
    """

    def __init__(self, max_num):
        """初始化迭代器，设置上限值和斐波那契初始状态。"""
        self.max_num = max_num  # 用户指定的斐波那契数最大值（超过则停止）
        self.a, self.b = 0, 1   # 斐波那契数列的前两个值：F(0)=0, F(1)=1

    def __iter__(self):
        """返回迭代器对象自身，使该类符合可迭代协议。"""
        return self

    def __next__(self):
        """
        返回斐波那契数列中的下一个数。
        如果当前值超过 max_num，则抛出 StopIteration 终止迭代。
        """
        if self.a > self.max_num:
            raise StopIteration  # 满足终止条件，结束 for 循环

        current = self.a              # 保存当前要返回的值
        self.a, self.b = self.b, self.a + self.b  # 更新为下一对斐波那契数
        return current                # 返回当前斐波那契数

if __name__ == '__main__':
    # 使用示例：创建一个最大值为 10 的斐波那契迭代器
    fib_it = FibIterator(10)

    # 通过 for 循环自动调用 __iter__ 和 __next__
    for num in fib_it:
        print(num, end=" ")  # 输出：0 1 1 2 3 5 8

总结说明：

• 功能：FibIterator 是一个自定义迭代器，用于按需生成斐波那契数列中不超过 max_num 的所有数字。
• 核心方法：
  • __iter__：返回自身，表明该对象是迭代器。
  • __next__：定义每次迭代返回的值，并在满足条件时抛出 StopIteration。
• 斐波那契生成逻辑：使用两个变量 a 和 b 动态更新数列，避免递归或列表存储，节省内存。
• 终止条件：当前值 a > max_num 时停止，因此输出的是小于等于 max_num 的斐波那契数。
• 输出示例：当 max_num=10 时，输出为 0 1 1 2 3 5 8（下一个数是 13，已超过 10，故不输出）。

这种方式体现了 Python 的迭代器协议，适用于需要惰性求值（lazy evaluation）或节省内存的场景。