Python __iter__ 深刻理解

先看一個例子：

class Fib:
    def __init__(self, max):
        self.max = max
    def __iter__(self):
        print('__iter__ called')
        self.a = 0
        self.b = 1
        return self
    def __next__(self):
        print('__next__ called')
        fib = self.a
        if fib > self.max:
            raise StopIteration
        self.a, self.b = self.b, self.a + self.b
        return fib

for i in Fib(3):
    print(i)
# 輸出
__iter__ called
__next__ called
0
__next__ called
1
__next__ called
1
__next__ called
2
__next__ called

經過這個斐波那契數列生成器來理解 __iter__。
定義 __iter__ 表示這個類是一個迭代器（iterator）。它只在迭代開始的時候運行一次。返回的是對象自己。這裏還給順手給對象添加了 a 和 b 兩個屬性。接下來就是循環調用 __next__ 直到遇到 raise StopIteration 爲止。調用的過程就是模擬斐波那契數列的過程。

1 1 2 3 5 7 11 18 ... 能夠看出，self.a 的值就是數列的值。咱們只須要每次迭代把這個值經過 fib 這個變量輸出便可。當 self.a = 3 的時候，賦值給 fib，fib > self.max 爲假即退出迭代。竅門在於：讓數列本身不斷迭代，用一箇中間的變量 fib 輸出。

在迭代器中，__iter__ 和 __next__ 是必須的，而 __init__ 不是。

class Fib:
    def __iter__(self):
        print('__iter__ called')
        self.a = 0
        self.b = 1
        self.max = 3
        return self
    def __next__(self):
        print('__next__ called')
        fib = self.a
        if fib > self.max:
            raise StopIteration
        self.a, self.b = self.b, self.a + self.b
        return fib

以上代碼的輸出結果和第一段代碼是一致的。因爲 __iter__ 只容許一次，能夠用於賦值給屬性。可是，這樣的 Fib 類就不能經過傳入參數構造了。self.max 被內置了。

爲了加深理解，再來一個例子。給定首項 a1, 步長 d，返回末項最接近 n 的一個等差數列。

# 等差數列公式 an = a1 + (n-1) * d
class Acu():
    def __init__(self, a1, d, n):
        self.a1 = a1
        self.d = d
        self.n = n
    def __iter__(self):
        return self
    def __next__(self):
        an = self.a1
        if an > self.n:
            raise StopIteration
        else:
            self.a1 += self.d 
            return an

for i in Acu(1, 2, 15):
    print(i)

徹底是同樣的道理，首先用 iter 代表這個對象是迭代器，而後調用 next，首先把首項 a1 賦值給 an並輸出。在輸出前，a1 增長一個步長。這樣 an 的值不變，而下一次經過 a1 賦值的時候就變了。