可迭代对象（iterable）和迭代器（iterator）有什么区别？

Question

Accepted Answer

**可迭代对象** 是任何你可以循环遍历的东西（列表、字符串、字典）；**迭代器** 是执行实际迭代的对象，一次产生一个值并追踪其位置。这种区别是 Python 中 `for` 循环工作原理的基础。

## 两个协议

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

## for 循环的实际工作原理

```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` 循环调用 `iter()` 来获取迭代器，然后重复调用 `next()` 直到 `StopIteration` 表示结束。这个协议使任何可迭代对象都能被循环遍历。

## 实践中的可迭代对象 vs 迭代器

```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
```

关键区别：可迭代对象（列表）可以被循环多次（每个 `for` 都得到一个新的迭代器）；迭代器是 **一次性的** — 一旦耗尽，它就是空的。

## 构建自定义迭代器

```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)
```

## 生成器是迭代器

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

生成器是创建迭代器的简便方法 — `yield` 为你处理 `__next__`/`StopIteration` 机制。

## 为什么这很重要

可迭代对象/迭代器的区别解释了 **Python 中 `for` 循环如何工作**，以及迭代如何通过迭代器协议在所有集合（列表、字典、文件、生成器）中统一。

理解它澄清了真实行为 — 为什么迭代器只能被消费一次（常见的 bug：循环遍历生成器/zip 两次第二次得不到任何结果）、为什么生成器是迭代器，以及如何让自己的对象变成可迭代的。

这个协议是 Python 优雅、一致的迭代模型的基础，对使用生成器、惰性求值和自定义可迭代类至关重要。