イテラブルとイテレータの違いは何ですか？

Question

IT Interview Practice · Accepted Answer

**イテラブル**はループ可能なもの全般（リスト、文字列、辞書）で、**イテレータ**は実際の反復処理を行うオブジェクトであり、値を 1 つずつ生成し、自身の位置を追跡します。この区別が Python の `for` ループの動作の基盤になっています。

## 2 つのプロトコル

```text
Iterable → has __iter__()  → returns an iterator
Iterator → has __next__()  → returns the next value (and __iter__ returning itself)
```

## for ループが実際にどう動くか

```python
# this for loop...
for x in [1, 2, 3]:
    print(x)

# ...is roughly equivalent to:
it = iter([1, 2, 3])    # __iter__ → get an iterator from the iterable
while True:
    try:
        x = next(it)     # __next__ → get the next value
        print(x)
    except StopIteration: # raised when exhausted → loop ends
        break
```

`for` ループは `iter()` を呼んでイテレータを取得し、`StopIteration` が終わりを知らせるまで `next()` を繰り返し呼びます。このプロトコルが、あらゆるイテラブルをループ可能にしています。

## 実際のイテラブル vs イテレータ

```python
nums = [1, 2, 3]        # an ITERABLE (a list)
it = iter(nums)         # an ITERATOR over it

next(it)   # 1
next(it)   # 2
next(it)   # 3
next(it)   # StopIteration

# the list is REUSABLE (get a fresh iterator each loop);
# an iterator is CONSUMED ONCE — exhausted after one pass
list(it)   # [] — already used up
```

重要な違い: イテラブル（リスト）は何度もループできます（各 `for` が新しいイテレータを取得する）。一方、イテレータは**使い捨て**です。一度使い切ると空になります。

## カスタムイテレータを作る

```python
class Countdown:
    def __init__(self, start): self.n = start
    def __iter__(self): return self          # the iterable returns itself as iterator
    def __next__(self):
        if self.n <= 0:
            raise StopIteration               # signal the end
        self.n -= 1
        return self.n + 1

for x in Countdown(3):   # 3, 2, 1
    print(x)
```

## ジェネレータはイテレータである

```python
def gen(): yield 1; yield 2     # a generator function returns an iterator automatically
```

ジェネレータはイテレータを作る簡単な方法です。`yield` が `__next__`/`StopIteration` の機構を肩代わりしてくれます。

## なぜ重要なのか

イテラブル/イテレータの区別は、Python で **`for` ループがどう動くか**、そしてイテレータプロトコルを介してあらゆるコレクション（リスト、辞書、ファイル、ジェネレータ）で反復処理がどのように統一されているかを説明します。

これを理解すると実際の挙動が明確になります。なぜイテレータは一度しか消費できないのか（よくあるバグ: ジェネレータや zip を二度ループすると二度目は何も得られない）、なぜジェネレータはイテレータなのか、そして自作のオブジェクトをどうイテラブルにするか、です。

このプロトコルは Python のエレガントで一貫した反復処理モデルの基盤であり、ジェネレータ、遅延評価、カスタムなイテラブルクラスを扱ううえで不可欠です。

2 つのプロトコル

for ループが実際にどう動くか

実際のイテラブル vs イテレータ

カスタムイテレータを作る

ジェネレータはイテレータである

なぜ重要なのか

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