В чем разница между iterable и iterator?

Question

Accepted Answer

**Iterable** — это всё, что можно перебирать в цикле (список, строка, dict); **iterator** — это объект, который выполняет реальную итерацию, выдавая значения по одному и отслеживая свою позицию. Эта distinkcия лежит в основе того, как работают циклы `for` в Python.

## Два протокола

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

## Как цикл for на самом деле работает

```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
```

Цикл `for` вызывает `iter()` для получения iterator, затем многократно вызывает `next()` до тех пор, пока `StopIteration` не сигнализирует об окончании. Это именно то, что позволяет перебирать любой iterable.

## Iterable vs iterator на практике

```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
```

Ключевая разница: iterable (список) можно перебирать много раз (каждый `for` получает свежий iterator); iterator — это **одноразовое использование** — после исчерпания он пуст.

## Создание собственного iterator

```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)
```

## Генераторы — это iterators

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

Генераторы — это простой способ создания iterators — `yield` берёт на себя механику `__next__`/`StopIteration` за вас.

## Почему это важно

Различие между iterable и iterator объясняет **как работают циклы `for`** в Python и как итерация унифицирована для всех коллекций (списки, dicts, файлы, генераторы) через протокол iterator.

Понимание этого проясняет реальное поведение — почему iterator можно использовать только один раз (частая ошибка: повторный перебор generator/zip не даёт ничего со второго раза), почему генераторы — это iterators и как создавать свои собственные iterable объекты.

Этот протокол является основой элегантной и последовательной модели итерации Python и необходим для работы с генераторами, ленивыми вычислениями и пользовательскими классами итерируемых объектов.