国庆节10月1日
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Python3 迭代器、iter()、next() 和 yield 生成器

迭代是 Python 最强大的功能之一,是访问集合元素的一种方式。
迭代器是一个可以记住遍历的位置的对象。
迭代器对象从集合的第一个元素开始访问,直到所有的元素被访问完结束。迭代器只能往前不会后退。
迭代器有两个基本的方法: iter() 和 next() 。
字符串,列表或元组对象都可用于创建迭代器:
1>>> list = [1, 2, 3, 4]2>>> it = iter(list) # 创建迭代器对象3>>> print(next(it)) # 输出迭代器的下一个元素415>>> print(next(it))627>>>迭代器对象可以使用常规for语句进行遍历:
1list = [1, 2, 3, 4]2it = iter(list)3for x in it:4 print(x, end=" ")执行以上程序,输出结果如下:
11 2 3 4也可以使用 next() 函数:
1import sys2list = [1, 2, 3, 4]3it = iter(list)4while True:5 try:6 print(next(it))7 except StopIteration:8 sys.exit()执行以上程序,输出结果如下:
11223344把一个类作为一个迭代器使用需要在类中实现两个方法 __iter__() 与 __next__() 。
如果你已经了解的面向对象编程,就知道类都有一个构造函数,Python 的构造函数为 __init__(), 它会在对象初始化的时候执行。
更多内容查阅: Python3 面向对象
__iter__() 方法返回一个特殊的迭代器对象, 这个迭代器对象实现了 __next__() 方法并通过 StopIteration 异常标识迭代的完成。
__next__() 方法(Python 2 里是 next())会返回下一个迭代器对象。
创建一个返回数字的迭代器,初始值为 1,逐步递增 1:
1class MyNumbers:2 def __iter__(self):3 self.a = 14 return self5
6 def __next__(self):7 x = self.a8 self.a += 19 return x10
11myclass = MyNumbers()12myiter = iter(myclass)13
14print(next(myiter))15print(next(myiter))16print(next(myiter))17print(next(myiter))18print(next(myiter))执行输出结果为:
1122334455StopIteration 异常用于标识迭代的完成,防止出现无限循环的情况,在 __next__() 方法中我们可以设置在完成指定循环次数后触发 StopIteration 异常来结束迭代。
在 20 次迭代后停止执行:
1class MyNumbers:2 def __iter__(self):3 self.a = 14 return self5
6 def __next__(self):7 if self.a <= 20:8 x = self.a9 self.a += 110 return x11 else:12 raise StopIteration13
14myclass = MyNumbers()15myiter = iter(myclass)16
17for x in myiter:18 print(x)执行输出结果为:
11223344556677889910101111121213131414151516161717181819192020在 Python 中,使用了 yield 的函数被称为生成器(generator)。
yield 是一个关键字,用于定义生成器函数,生成器函数是一种特殊的函数,可以在迭代过程中逐步产生值,而不是一次性返回所有结果。
跟普通函数不同的是,生成器是一个返回迭代器的函数,只能用于迭代操作,更简单点理解生成器就是一个迭代器。
当在生成器函数中使用 yield 语句时,函数的执行将会暂停,并将 yield 后面的表达式作为当前迭代的值返回。
然后,每次调用生成器的 next() 方法或使用 for 循环进行迭代时,函数会从上次暂停的地方继续执行,直到再次遇到 yield 语句。这样,生成器函数可以逐步产生值,而不需要一次性计算并返回所有结果。
调用一个生成器函数,返回的是一个迭代器对象。
下面是一个简单的示例,展示了生成器函数的使用:
1def countdown(n):2 while n > 0:3 yield n4 n -= 15
6generator = countdown(5)7print(next(generator))8print(next(generator))9print(next(generator))10for value in generator:11 print(value)以上实例中, countdown 函数是一个生成器函数。它使用 yield 语句逐步产生从 n 到 1 的倒数数字。在每次调用 yield 语句时,函数会返回当前的倒数值,并在下一次调用时从上次暂停的地方继续执行。
通过创建生成器对象并使用 next() 函数或 for 循环迭代生成器,我们可以逐步获取生成器函数产生的值。在这个例子中,我们首先使用 next() 函数获取前三个倒数值,然后通过 for 循环获取剩下的两个倒数值。
生成器函数的优势是它们可以按需生成值,避免一次性生成大量数据并占用大量内存。此外,生成器还可以与其他迭代工具(如for循环)无缝配合使用,提供简洁和高效的迭代方式。
执行以上程序,输出结果如下:
1524334251以下实例使用 yield 实现斐波那契数列:
1import sys2
3def fibonacci(n):4 a, b, counter = 0, 1, 05 while True:6 if counter > n:7 return8 yield a9 a, b = b, a + b10 counter += 111
12f = fibonacci(10)13while True:14 try:15 print(next(f), end=" ")16 except StopIteration:17 sys.exit()执行以上程序,输出结果如下:
10 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55iter(可迭代对象) 创建迭代器;next(迭代器) 取出下一个元素(取完还取会抛 StopIteration)for 循环遍历;迭代器是”一次性”的,取过的元素不会再来__iter__()(初始化并返回迭代器对象,通常是 return self)和 __next__()(每次调用返回下一个值)StopIteration 异常:迭代完成的信号——__next__() 里没有更多值时就 raise StopIteration,for 循环靠它知道该停下yield,它就是生成器函数;调用它返回的是生成器对象(一种迭代器),函数体不会立刻执行yield 的作用:返回本次迭代的值并暂停函数,下次取下一个值(next() 或下一轮 for)时从暂停处继续countdown(n) 用 yield n 逐步倒数;斐波那契用 a, b = b, a + b 边算边 yield 2-1 基本迭代器使用
创建文件 test_iter.py,完成以下操作:
iter() 创建列表 [1, 2, 3, 4, 5] 的迭代器next() 逐个获取元素for 循环遍历剩余元素一级 · 思路:先把列表变成”逐个别取”的迭代器,取走几个之后再用循环把剩下的取完——取过的不会重复出现
二级 · 方法:it = iter(lst) 创建迭代器;next(it) 取下一个;剩下的交给 for x in it:
三级 · 骨架:it = ____(lst) / print(____(it)) / for x in ____:
1# 2-12lst = [1, 2, 3, 4, 5]3it = iter(lst)4
5print(next(it)) # 16print(next(it)) # 27print(next(it)) # 38
9for x in it:10 print(x, end=" ") # 4 511print() 2-2 自定义迭代器类
创建文件 test_class.py,完成以下操作:
一级 · 思路:写一个”会自己数数”的类:每次别人来要值就吐出一个、内部计数加一,数到 10 以后发出”结束”信号
二级 · 方法:实现迭代器协议的两个方法——__iter__()(初始化迭代器,返回 self)、__next__()(每次返回下一个值,没有值时 raise StopIteration 异常)——这就是 Python 的迭代器协议,实现了这两个方法的类就是迭代器
三级 · 骨架:class MyNumbers: / def ____(self): / self.a = 1 / return ____ / def ____(self): / if self.a <= 10: ... else: raise ____
1# 2-22class MyNumbers:3 def __iter__(self):4 self.a = 1 # 初始化计数器5 return self # 返回迭代器对象6
7 def __next__(self):8 if self.a <= 10:9 x = self.a10 self.a += 111 return x12 else:13 raise StopIteration # 没有更多值时抛出异常14
15myclass = MyNumbers()16for x in myclass:17 print(x, end=" ")18print() 2-3 生成器函数
创建文件 test_generator.py,完成以下操作:
yield 创建一个生成器,生成 1-10 的平方数批改(2026-09-28):✅ 正确(
next()取到 1、4 后for取完剩下 9~100,1-10 的平方数全部输出)。
一级 · 思路:把”算平方”放进循环里,每算出一个就交出去一个并暂停,等下次被要值时继续算下一个
二级 · 方法:yield 关键字暂停函数执行并返回一个值,下次调用时从暂停处继续;含 yield 的函数就是生成器函数,调用后返回生成器对象;可以用 next() 或 for 循环逐步获取值
三级 · 骨架:def squares(n): / for i in range(1, n + 1): / ____ i ** 2 / gen = squares(10) / print(____(gen))
1# 2-32def squares(n):3 for i in range(1, n + 1):4 yield i ** 2 # 暂停并返回平方数5
6gen = squares(10) # 调用生成器函数,返回生成器对象7print(next(gen)) # 18print(next(gen)) # 49print(next(gen)) # 910
11for x in gen:12 print(x, end=" ") # 16 25 36 49 64 81 10013print() 2-4 斐波那契生成器
创建文件 test_fibonacci.py,完成以下操作:
yield 实现斐波那契数列生成器批改(2026-09-28):✅ 正确(
range(20)输出 0、1、1、2、3、5、8、13 … 4181,与斐波那契数列一致)。
一级 · 思路:斐波那契数列是 0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13 …(每个数是前两个数之和);每轮先把当前值交出去,再让两个变量一起往前挪一位
二级 · 方法:yield a 返回当前值;a, b = b, a + b 是同时赋值(先算右边,再同时赋给左边)
三级 · 骨架:def fibonacci(): / a, b = 0, 1 / while True: / ____ a / a, b = b, ____
1# 2-42def fibonacci():3 a, b = 0, 14 while True:5 yield a # 返回当前斐波那契数6 a, b = b, a + b # 计算下一个数7
8fib = fibonacci()9for _ in range(20):10 print(next(fib), end=" ")11print()如果你喜欢,那么欢迎来到我的世界!
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"生活不是等待暴风雨过去,而是学会在雨中跳舞。"—— 塞维涅夫人


