Python中，使用for迴圈可以迭代容器物件中的元素，這裡容器物件包括是列表（list）、元組（tuple）、字典（dict）、集合（set）等。但是，為什麼這些物件可以使用for迴圈進行操作呢？

首先，定義一個簡單的類嘗試一下：

class TestRange:
  def __init__(self,num):
    self.num = num
for i in TestRange(10):
  print(i)

# 輸出
Traceback (most recent call last):
 File "<stdin>",line 1,in <module>
TypeError: 'TestRange' object is not iterable

錯誤資訊提示，'TestRange' object 不是可迭代的物件。那麼，什麼才是可迭代的物件呢？

在可迭代的物件中，需要實現一個__iter__魔法方法，而且這個方法的返回值需要是一個迭代器。那麼，什麼是迭代器呢？

迭代器只需要實現__next__魔法方法。

以列表（list）為例：

>>> nums = [13,12,33]
>>> iter_ret = nums.__iter__() # x有此方法，說明list是可迭代的，而且該方法返回一個迭代器
>>> iter_ret
<list_iterator object at 0x100f32198>

>>> iter_ret.__next__()
13
>>> iter_ret.__next__()
12
>>> iter_ret.__next__()
33
>>> iter_ret.__next__()
Traceback (most recent call last):
 File "<stdin>",in <module>
StopIteration

分析：

如上所示，列表nums中實現了__iter__方法，而且返回一個迭代器（iterator），迭代器中實現了__next__方法。在不斷呼叫__next__的過程中，就是在不斷返回nums中的元素，直到出現StopIteration的錯誤。

其實，for語句的作用與此類似。for語句的內部機制為：

• 先判斷物件是否為可迭代物件，即是否存在__iter__方法，如果存在則呼叫__iter__方法，返回一個迭代器；否則，直接丟擲TypeError異常；
• 不斷地呼叫迭代器的__next__方法，每次呼叫按順序迭代獲取當前的值；
• 迭代完所有元素，就丟擲異常 StopIteration，這個異常 python 直譯器自己會處理；

前面的 TestRange 報錯是因為它沒有實現迭代器協議裡面的這兩個方法，現在繼續改進：

class TestRange:
  def __init__(self,_max):
    self.i = 0
    self._max = _max

  def __iter__(self):
    return self

  def __next__(self):
    if self.i < self._max:
      i = self.i
      self.i += 1
      return i
    else:
      # 達到停止條件時，丟擲此異常
      raise StopIteration()

# 進行測試
for i in TestRange(3):
  print(i)
# 輸出
 0
 1
 2

分析：

因為這個類中，已經實現了__next__方法，所以基於這個類所建立的物件，本身就是一個迭代器。又因為可迭代物件需要有__iter__方法，而且返回一個迭代器，所以__iter__返回物件本身self即可。

總結

到此這篇關於Python-for迴圈的內部機制的文章就介紹到這了,更多相關python for 迴圈內容請搜尋我們以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大家以後多多支援我們！