Python序列协议教程_自定义可迭代对象

要让自定义类支持for循环等操作，关键在于实现迭代协议：提供返回迭代器的__iter__()方法，且该迭代器实现__next__()方法；生成器函数是更简洁安全的首选方式。

要让自定义类支持 for 循环、list()、tuple() 等操作，关键不是实现某个“序列协议”，而是正确实现 迭代协议（Iterator Protocol）——即提供 __iter__() 方法，返回一个迭代器对象；该迭代器对象需实现 __next__() 方法，按需产出元素。

什么是迭代协议？

python 的 迭代协议 是语言层面的约定：只要一个对象实现了 __iter__() 方法，且该方法返回一个带有 __next__() 方法的对象，它就被视为可迭代对象（iterable）。这和“序列协议”（要求支持索引、长度、切片等）不同——你不需要继承 list 或实现 __getitem__ 才能被 for 遍历。

• for x in obj: 会自动调用 obj.__iter__()
• 返回的迭代器对象每次调用 __next__() 返回下一个值，直到抛出 StopIteration
• iter(obj) 和 next(it) 是对这两个方法的内置封装

如何写一个最简可迭代类？

下面是一个只支持正向遍历、不支持索引或长度的轻量级可迭代类：

class Countdown:     def __init__(self, start):         self.start = start 
def __iter__(self):     # 每次调用 iter() 都返回一个新迭代器（避免重复遍历失效）     return CountdownIterator(self.start)
class CountdownIterator: def init(self, start): self.current = start
def __next__(self):     if self.current <= 0:         raise StopIteration     value = self.current     self.current -= 1     return value  def __iter__(self):     # 迭代器自身也是可迭代的（符合惯例）     return self

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使用示例：
for i in Countdown(3):     print(i)  # 输出：3, 2, 1 list(Countdown(3))  # [3, 2, 1]
常见误区与注意事项
很多初学者容易混淆几个概念，导致行为异常：

 错误：在 __iter__ 中直接返回 self 且没实现 __next__ → 报 TypeError: iter() returned non-iterator 
 错误：__iter__ 返回同一个迭代器实例多次 → 第二次 for 循环将为空（因为迭代器已耗尽）
 混淆序列与迭代器：实现 __getitem__（从 0 开始连续整数索引）也能让对象被 for 遍历，但这是回退机制，不是推荐做法；且不支持 len() 或切片，除非额外实现
若希望同时支持 len()、索引、切片，应考虑继承 collections.abc.Sequence 并实现 __len__、__getitem__，而非仅靠迭代协议

进阶：用生成器简化迭代器
绝大多数情况下，用生成器函数替代手动写迭代器类更简洁、安全：
class Countdown:     def __init__(self, start):         self.start = start 
def __iter__(self):     n = self.start     while n > 0:         yield n         n -= 1

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这样无需单独定义迭代器类，yield 自动构建迭代器，状态自动保存，StopIteration 由解释器自动抛出。代码更短，不易出错，是 Python 中实现可迭代对象的首选方式。