for...in的原理 | Code Art AI

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在[[Python]]中，for ... in ...循环的原理是基于[[迭代器]]协议，这是Python的一种协议（或者说是一组规范），它需要被迭代的对象提供两个特殊方法：__iter__()和__next__()。这两个方法允许Python的for循环重复地获取一个序列的下一个元素。

迭代器协议的工作流程如下：

初始化迭代器：当循环开始时，Python首先调用被迭代对象的__iter__()方法。这个方法应该返回一个迭代器对象，该对象必须实现__next__()方法。

迭代元素：接着，Python在迭代器对象上不断调用__next__()方法来获取序列的下一个元素。

处理StopIteration异常：当迭代器没有更多元素可供返回时，__next__()方法应该抛出一个StopIteration异常。Python捕获这个异常来识别迭代的结束，并退出for循环。

举个例子：

这里的Repeater类实现了__iter__()方法，它返回一个RepeaterIterator实例。RepeaterIterator类实现了__next__()方法，它不断返回相同的值。

当使用for ... in ...循环迭代Repeater实例时，以下步骤会发生：

for循环调用repeater.__iter__()获取迭代器对象（一个RepeaterIterator实例）。

for循环在这个迭代器对象上调用__next__()方法来获取下一个元素（在这个例子中，总是self.source.value）。

由于RepeaterIterator的__next__()方法没有抛出StopIteration异常，这个循环将无限继续下去，除非外部机制（比如一个break语句）中断它。

以下是一个使用例子：

当这段代码运行时，它将无限次地打印出字符串"Hello"。每次迭代时，Repeater的实例repeater都会通过它的__iter__方法提供一个新的RepeaterIterator实例，而这个迭代器的__next__方法总是返回相同的字符串。

实际上，这段循环可以等价于：

注意，由于这个迭代器是无限的，上面的for循环将永远运行下去，除非你通过某种方式（比如通过捕获一个异常或使用一个明确的break语句）中断它。