Python iter 函数
上次修改时间：2025 年 4 月 11 日
本全面指南探讨了 Python 的 iter 函数，该函数为可迭代对象返回一个迭代器对象。我们将介绍基本用法、自定义可迭代对象、哨兵值以及 Python 中迭代的实际示例。
基本定义
iter 函数为给定的可迭代对象返回一个迭代器对象。 它是 Python 的 for 循环和迭代协议背后的基本机制。
主要特点：接受一个可迭代对象（或一个可调用对象和一个哨兵值），返回一个实现 __next__ 的迭代器。 隐式用于 for 循环和推导式。
基本的可迭代对象用法
以下是不同可迭代类型的简单用法，展示了 iter 如何将集合转换为迭代器。
# With lists numbers = [1, 2, 3] num_iter = iter(numbers) print(next(num_iter)) # 1 print(next(num_iter)) # 2 # With strings text = "hello" char_iter = iter(text) print(next(char_iter)) # 'h' print(next(char_iter)) # 'e'
此示例展示了 iter 与不同可迭代类型的使用。 对于列表，它创建一个按顺序产生元素的迭代器。 对于字符串，它逐个产生字符。
next 函数用于手动前进迭代器。 这是 Python 在 for 循环内部执行的操作。
自定义可迭代对象
您可以通过实现迭代器协议来使自定义对象可迭代。 此示例创建了一个 Countdown 类。
class Countdown:
def __init__(self, start):
self.start = start
def __iter__(self):
return self
def __next__(self):
if self.start <= 0:
raise StopIteration
current = self.start
self.start -= 1
return current
countdown = Countdown(3)
countdown_iter = iter(countdown)
print(next(countdown_iter)) # 3
print(next(countdown_iter)) # 2
print(next(countdown_iter)) # 1
Countdown 类实现了 __iter__ 和 __next__ 方法。 当我们在其上调用 iter 时，Python 使用这些方法。
当您需要超出内置类型提供的自定义迭代行为时，此模式很常见。
使用哨兵值
iter 函数可以接受一个可调用对象和一个哨兵值来创建一个迭代器，该迭代器在返回哨兵值时停止。
import random
def random_until_5():
num = random.randint(1, 10)
print(f"Generated: {num}")
return num
five_iter = iter(random_until_5, 5)
for num in five_iter:
print(f"Got: {num}")
这将创建一个迭代器，该迭代器重复调用 random_until_5，直到它返回 5。 生成的每个数字都会被打印，直到出现哨兵值。
这对于从函数创建迭代器很有用，这些函数会生成值直到满足终止条件。
使用 iter 读取文件
iter 的哨兵形式对于读取文件直到满足特定条件特别有用。
# Read lines until empty line
with open('data.txt') as f:
for line in iter(f.readline, '\n'):
print(line.strip())
# Read fixed-size chunks
with open('large_file.bin', 'rb') as f:
for chunk in iter(lambda: f.read(1024), b''):
process(chunk)
第一个示例读取行，直到遇到空行。 第二个示例以块的形式读取二进制数据，直到 EOF。
这演示了 iter 如何为处理大型文件创建内存高效的迭代器，而无需将所有内容加载到内存中。
错误处理
当与不可迭代对象或无效的参数组合一起使用时，iter 函数会引发 TypeError。
try:
print(iter(42))
except TypeError as e:
print(f"Error: {e}") # 'int' object is not iterable
try:
print(iter(lambda: 1, 2, 3)) # Too many arguments
except TypeError as e:
print(f"Error: {e}") # iter() takes at most 2 arguments (3 given)
这些示例演示了 iter 在使用无效输入时的行为。 数字不可迭代，并且 iter 最多接受两个参数。
要使一个类与 iter 一起工作，请如前面的示例所示实现 __iter__ 或 __getitem__。
最佳实践
- 优先使用 for 循环： 尽可能使用直接迭代
- 实现协议： 对于自定义可迭代对象，请遵循协议
- 使用哨兵形式： 对于基于函数的迭代模式
- 处理 StopIteration： 在手动迭代时捕获它
- 记录行为： 清楚地记录迭代行为
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