從列表到生成器詳解Python可迭代對象的完全指南

更新時(shí)間：2026年04月13日 08:34:09 作者：鄭恩賜

可迭代對象是?Python?中非常重要的概念,列表、元組、字符串、字典、集合等都是可迭代對象,本文詳細(xì)介紹了可迭代對象和迭代器的區(qū)別,以及如何創(chuàng)建它們,希望對大家有所幫助

可迭代對象是 Python 中非常重要的概念，列表、元組、字符串、字典、集合等都是可迭代對象。本文詳細(xì)介紹了可迭代對象和迭代器的區(qū)別，以及如何創(chuàng)建它們，包括用 iter()、實(shí)現(xiàn) __iter__ + __next__、用 yield 生成器等多種方式。掌握這些知識，你就能更好地理解 Python 的迭代機(jī)制，寫出更高效的代碼

1. 什么是可迭代對象

可迭代對象（Iterable） 就是可以用 for 循環(huán)遍歷的對象

通俗來說，就是"能一個(gè)一個(gè)取出元素的對象"：

# 列表是可迭代對象
for item in [1, 2, 3]:
    print(item)  # 依次輸出 1, 2, 3

# 字符串是可迭代對象
for char in "hello":
    print(char)  # 依次輸出 h, e, l, l, o

# 字典是可迭代對象
for key in {"name": "Tom", "age": 18}:
    print(key)  # 依次輸出 name, age

技術(shù)定義

從代碼層面來說，實(shí)現(xiàn)了 __iter__ 方法的對象就是可迭代對象：

# 查看列表的__iter__方法
print([].__iter__)  # <method-wrapper '__iter__' of list object at 0x...>

這個(gè)方法的作用是返回一個(gè)迭代器（Iterator），然后我們就可以用迭代器逐個(gè)獲取元素啦~

2. 常見可迭代對象類型

Python 中的可迭代對象非常豐富，主要分為以下幾類

2.1 內(nèi)置序列類型

類型	示例	說明
列表	`[1, 2, 3]`	有序、可變
元組	`(1, 2, 3)`	有序、不可變
字符串	`"hello"`	有序、字符序列
range	`range(5)`	整數(shù)序列

# 列表
for i in [1, 2, 3]:
    print(i)

# 元組
for i in (1, 2, 3):
    print(i)

# 字符串
for c in "abc":
    print(c)

# range
for i in range(3):
    print(i)  # 0, 1, 2

2.2 集合類型

類型	示例	說明
集合	`{1, 2, 3}`	無序、唯一
字典	`{"a": 1}`	鍵值對

# 集合（遍歷的是鍵）
for i in {1, 2, 3}:
    print(i)

# 字典（默認(rèn)遍歷鍵）
for key in {"name": "Tom", "age": 18}:
    print(key)  # name, age

2.3 特殊類型

類型	示例	說明
文件對象	`open("file.txt")`	逐行讀取
生成器	`(i for i in range(5))`	惰性生成，按需取值
迭代器	`iter([1,2,3])`	消耗性遍歷，用完就沒

什么是消耗性遍歷？

知道了解就好，不用深究

迭代器無法二次使用，用完就沒了

it = iter([1, 2, 3])
for i in it:
    print(i)  # 1, 2, 3

# 二次使用：什么都不輸出，也不會報(bào)錯
for i in it:
    print(i)  # 不輸出

什么是惰性生成？

知道了解就好，不用深究

簡單說，生成器記錄了數(shù)據(jù)怎么生成的規(guī)則，只有當(dāng)你用 next() 或遍歷時(shí)，才會根據(jù)這個(gè)規(guī)則生成具體的值

列表 [1,2,3] → 直接存了3個(gè)值
生成器 (x for x in range(3)) → 只存了"怎么生成"的規(guī)則，用到時(shí)才算

# 列表 → 直接存值
lst = [1, 2, 3]

# 生成器 → 記錄生成規(guī)則，用next()才取值
gen = (x * 2 for x in range(3))
print(next(gen))  # 0
print(next(gen))  # 2
print(next(gen))  # 4

# 生成器表達(dá)式
gen = (i * 2 for i in range(3))
for i in gen:
    print(i)  # 0, 2, 4

# range 對象
for i in range(5):
    print(i)

Tip：幾乎所有可以"逐個(gè)訪問"的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都是可迭代對象！

3. 如何判斷可迭代對象

可以用 isinstance() 配合 collections.abc.Iterable 來判斷

from collections.abc import Iterable

# 測試常見對象
print(isinstance([1, 2, 3], Iterable))  # True - 列表
print(isinstance("hello", Iterable))     # True - 字符串
print(isinstance((1, 2, 3), Iterable))   # True - 元組
print(isinstance({1, 2, 3}, Iterable))   # True - 集合
print(isinstance({"a": 1}, Iterable))   # True - 字典
print(isinstance(range(5), Iterable))    # True - range
print(isinstance((x for x in range(3)), Iterable))  # True - 生成器

# 非可迭代對象
print(isinstance(100, Iterable))          # False - 數(shù)字
print(isinstance(None, Iterable))         # False - None

原理

判斷依據(jù)：對象是否實(shí)現(xiàn)了 __iter__ 方法

# 列表有 __iter__ 方法
print(hasattr([1, 2, 3], '__iter__'))  # True

# 數(shù)字沒有
print(hasattr(100, '__iter__'))  # False

推薦用 isinstance(obj, Iterable) 的方式，更規(guī)范可靠！

4. 迭代器與可迭代對象的區(qū)別

這兩個(gè)概念很容易混淆，來一張圖說明：

graph LR
    A[可迭代對象<br/>Iterable] -->|實(shí)現(xiàn)__iter__| B[返回迭代器]
    B --> C[迭代器<br/>Iterator]
    C -->|實(shí)現(xiàn)__next__| D[逐個(gè)取值]
    
    style A fill:#e3f2fd,stroke:#1976d2
    style C fill:#ffebee,stroke:#d32f2f

核心區(qū)別

	可迭代對象 (Iterable)	迭代器 (Iterator)
實(shí)現(xiàn)方法	`__iter__`	`__iter__` + `__next__`
能否獲取下一個(gè)值	? 不能	? 能
能否二次遍歷	? 可以	? 只能一次
例子	列表、字符串、字典	生成器、`iter([1,2,3])`

# 列表 → 可迭代對象
lst = [1, 2, 3]
print(hasattr(lst, '__iter__'))  # True
print(hasattr(lst, '__next__'))  # False

# iter() 返回的是迭代器
it = iter(lst)
print(hasattr(it, '__iter__'))  # True
print(hasattr(it, '__next__'))  # True

# 用 next() 獲取值
print(next(it))  # 1
print(next(it))  # 2
print(next(it))  # 3
# print(next(it))  # StopIteration 異常

關(guān)系總結(jié)

可迭代對象 實(shí)現(xiàn)了 __iter__，可以返回 迭代器

迭代器 實(shí)現(xiàn)了 __next__，可以逐個(gè)取值

簡單說：迭代器 = 可迭代對象 + 取值能力

5. 如何創(chuàng)建可迭代對象和迭代器

5.1 創(chuàng)建可迭代對象

iter() 是 Python 內(nèi)置函數(shù)，用于獲取可迭代對象的迭代器：

# iter(可迭代對象) → 返回迭代器
lst = [1, 2, 3]
it = iter(lst)  # 獲取迭代器
print(next(it))  # 1

# 也可以直接用 iter(obj)
# 相當(dāng)于調(diào)用 obj.__iter__()

只需要實(shí)現(xiàn) __iter__ 方法，返回一個(gè)迭代器即可：

# 方式一：用 iter() 返回迭代器
class MyIterable:
    def __init__(self, data):
        self.data = data
    
    def __iter__(self):
        # 返回迭代器對象
        return iter(self.data)

# 方式二：同時(shí)實(shí)現(xiàn) __iter__ + __next__，返回 self
class MyIterable2:
    def __init__(self, data):
        self.data = data
        self.index = 0
    
    def __iter__(self):
        return self  # 返回自身
    
    def __next__(self):
        if self.index >= len(self.data):
            raise StopIteration
        value = self.data[self.index]
        self.index += 1
        return value

# 使用
obj = MyIterable([1, 2, 3])
for i in obj:
    print(i)  # 1, 2, 3

方式三：舊式兼容（了解即可）

Python 早期版本沒有 __iter__，可以用 __getitem__ 實(shí)現(xiàn)可迭代：

class MyIterable3:
    def __init__(self, data):
        self.data = data
    
    def __getitem__(self, index):
        return self.data[index]

# Python 會自動從 index 0 開始嘗試調(diào)用 __getitem__
obj = MyIterable3([1, 2, 3])
for i in obj:
    print(i)  # 1, 2, 3

這種方式是為了兼容性，了解就行，現(xiàn)在推薦用方式一或方式二！

5.2 創(chuàng)建迭代器

需要同時(shí)實(shí)現(xiàn) __iter__ 和 __next__ 方法：

class MyIterator:
    def __init__(self, data):
        self.data = data
        self.index = 0
    
    def __iter__(self):
        return self  # 返回自身
    
    def __next__(self):
        if self.index >= len(self.data):
            raise StopIteration  # 迭代結(jié)束
        value = self.data[self.index]
        self.index += 1
        return value

# 使用
it = MyIterator([1, 2, 3])
print(next(it))  # 1
print(next(it))  # 2
print(next(it))  # 3
# next(it)  # StopIteration

5.3 用 yield 創(chuàng)建生成器（推薦?。?/h3>

用 yield 關(guān)鍵字，不需要 iter()，不需要寫類，直接創(chuàng)建可迭代對象：

# 用 yield 的函數(shù) → 生成器
def my_generator():
    yield 1
    yield 2
    yield 3

# 調(diào)用函數(shù)不會執(zhí)行，只是返回生成器對象
gen = my_generator()
print(gen)  # <generator object my_generator at ...>

# 生成器本身就是迭代器，不需要 iter()
for i in gen:
    print(i)  # 1, 2, 3

特點(diǎn)：

調(diào)用函數(shù)不執(zhí)行，只是返回生成器對象
用 next() 或遍歷時(shí)才執(zhí)行
用到才生成值，不占內(nèi)存

最推薦的方式，代碼最簡潔！

6. 總結(jié)

這篇文章我們學(xué)習(xí)了 Python 可迭代對象的知識，來回顧一下：

核心概念

概念	說明
可迭代對象	實(shí)現(xiàn)了 `__iter__`，可以用 `for` 遍歷
迭代器	實(shí)現(xiàn)了 `__iter__` + `__next__`，可以逐個(gè)取值
生成器	用 `yield` 創(chuàng)建，惰性生成，用到才取值

創(chuàng)建方式

方式	代碼	特點(diǎn)
方式一	`__iter__` + `iter()`	返回已有的迭代器
方式二	`__iter__` + `__next__` + 返回 self	自身即是迭代器
方式三	`__getitem__`	舊式兼容，了解即可
方式四	`yield` 生成器函數(shù)	最推薦，簡潔高效