python中for循环的底层实现

在python中,存在2种循环方式:for循环和while循环。

while循环的实现很简单, 其本质就是一个条件语句,自定义条件,当条件满足的时候,不断执行while代码块。

但是for循环,究竟是怎么回事呢?说到for循环,那么就不能不讲到迭代了。

迭代

python中迭代对象分2种:迭代器对象(Iterator)、可迭代对象(Iterable)。

tips:如何判断一个对象是迭代器对象还是可迭代对象?

from collections import Iterable, Iterator

isinstance(object, class),第一个参数为对象,第二个参数为类名;返回值为True,即对象为:

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1.可迭代对象

很多python的数据类型都是可迭代对象:列表、字典、元组、字符串等。

a = [1, 2, 3]

isinstance(a, Iterable)  # True

注意:可迭代对象,并不是迭代器对象

2.迭代器对象

迭代器对象依赖iter(args)方法来实现,参数args必须是一个可迭代对象。

a = [1, 2, 3]
b = iter(a)
isinstance(b, Iterator)  # True
isinstance(b, Iterable)  # True

由此可以看出,迭代器对象,同时也是可迭代对象。

那么,这2个对象,到底和for循环的关系在哪里呢?

for循环

我们都知道,迭代器对象,实现了__next__()方法,可以不断调用该方法,返回迭代器对象的每个元素    

for循环的对象,必须是可迭代对象。而在底层,所有的可迭代对象均内置了__iter__()方法,返回值为迭代器对象。

此时,我们便明了了,for循环本质上调用了可迭代对象的__iter__()方法,得到了该对象对应的迭代器对象,然后无限调用__next__()方法,得到对象中的每一个元素。直到StopIteration异常,代表迭代器中已无下一个元素,for循环自动处理该异常,跳出循环。

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