python的循环语句机制_Python-for循环的内部机制

Python中，使用for循环可以迭代容器对象中的元素，这里容器对象包括是列表(list)、元组(tuple)、字典(dict)、集合(set)等。但是，为什么这些对象可以使用for循环进行操作呢？

首先，定义一个简单的类尝试一下：

class TestRange:

def __init__(self, num):

self.num = num

for i in TestRange(10):

print(i)

# 输出

Traceback (most recent call last):

File "", line 1, in

TypeError: 'TestRange' object is not iterable

错误信息提示，'TestRange' object 不是可迭代的对象。那么，什么才是可迭代的对象呢？

在可迭代的对象中，需要实现一个__iter__魔法方法，而且这个方法的返回值需要是一个迭代器。那么，什么是迭代器呢？

迭代器只需要实现__next__魔法方法。

以列表(list)为例：

>>> nums = [13,12,33]

>>> iter_ret = nums.__iter__() # x有此方法，说明list是可迭代的，而且该方法返回一个迭代器

>>> iter_ret

>>> iter_ret.__next__()

13

>>> iter_ret.__next__()

12

>>> iter_ret.__next__()

33

>>> iter_ret.__next__()

Traceback (most recent call last):

File "", line 1, in

StopIteration

分析：

如上所示，列表nums中实现了__iter__方法，而且返回一个迭代器(iterator)，迭代器中实现了__next__方法。在不断调用__next__的过程中，就是在不断返回nums中的元素，直到出现StopIteration的错误。

其实，for语句的作用与此类似。for语句的内部机制为：

先判断对象是否为可迭代对象，即是否存在__iter__方法，如果存在则调用__iter__方法，返回一个迭代器；否则，直接抛出TypeError异常；

不断地调用迭代器的__next__方法，每次调用按顺序迭代获取当前的值；

迭代完所有元素，就抛出异常 StopIteration，这个异常 python 解释器自己会处理；

前面的 TestRange 报错是因为它没有实现迭代器协议里面的这两个方法，现在继续改进：

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:

# 达到停止条件时，抛出此异常

raise StopIteration()

# 进行测试

for i in TestRange(3):

print(i)

# 输出

0

1

2

分析：

因为这个类中，已经实现了__next__方法，所以基于这个类所创建的对象，本身就是一个迭代器。又因为可迭代对象需要有__iter__方法，而且返回一个迭代器，所以__iter__返回对象本身self即可。

总结

到此这篇关于Python-for循环的内部机制的文章就介绍到这了,更多相关python for 循环内容请搜索python博客以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持python博客！