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Python可迭代对象讲解

news 2025/11/16 6:31:26

在Python中，可迭代对象是构建高效代码的核心概念之一。无论是处理数据、实现算法还是优化内存使用，理解可迭代对象都能让你的代码更Pythonic。本文将通过概念解析、代码示例和实战案例，带你彻底掌握这一关键特性。

一、什么是可迭代对象？

可迭代对象（Iterable）是支持通过for...in循环遍历的对象。在Python中，任何实现了__iter__()方法的对象都是可迭代的。当你执行for item in obj时，Python会先调用obj.__iter__()方法获取迭代器，然后通过迭代器的__next__()方法逐个获取元素，直到抛出StopIteration异常停止。

常见可迭代对象包括：

列表（list）、元组（tuple）、字典（dict）、集合（set）
字符串（str）、字节流（bytes）
文件对象（如open('file.txt')）
生成器（generator）、生成器表达式

二、可迭代对象 vs 迭代器

初学者常混淆这两个概念。可迭代对象是数据的源头，而迭代器是遍历数据的工具。用公式表达：

可迭代对象. __iter__() → 迭代器
迭代器. __next__() → 下一个元素

验证方法：

from collections.abc import Iterable, Iteratormy_list = [1, 2, 3]
print(isinstance(my_list, Iterable))  # True
print(isinstance(my_list, Iterator))  # Falselist_iter = iter(my_list)  # 获取迭代器
print(isinstance(list_iter, Iterator))  # True

三、生成器：延迟计算的迭代器

生成器是特殊的迭代器，使用yield关键字创建。它不会一次性加载所有数据，而是按需生成元素，极大节省内存。

生成器示例：

# 生成斐波那契数列
def fibonacci(n):a, b = 0, 1for _ in range(n):yield aa, b = b, a + bfor num in fibonacci(10):print(num, end=' ')  # 0 1 1 2 3 5 8 13 21 34

生成器表达式：

# 生成0-9的平方数
squares = (x**2 for x in range(10))
print(list(squares))  # [0, 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]

四、实战：处理百万级数据

假设需要处理包含百万条记录的CSV文件，使用可迭代对象可避免内存溢出：

def read_large_csv(filename):with open(filename, 'r') as f:for line in f:  # 文件本身就是可迭代对象yield line.strip().split(',')# 使用示例
for row in read_large_csv('bigdata.csv'):process_row(row)  # 逐行处理，内存占用极低

五、常见问题解答

Q1: 如何自定义可迭代对象？

class CountDown:def __init__(self, start):self.current = startdef __iter__(self):return self  # 返回自身作为迭代器def __next__(self):if self.current <= 0:raise StopIterationnum = self.currentself.current -= 1return num# 使用
for num in CountDown(5):print(num)  # 5 4 3 2 1

Q2: 为什么for循环可以遍历字典？
字典默认遍历的是键（keys），通过dict.__iter__()实现。要遍历值或键值对，可使用：

for value in my_dict.values():...for key, value in my_dict.items():...

Q3: 生成器与列表推导式的区别？

列表推导式：一次性生成所有数据并存储在内存中
生成器表达式：按需生成数据，惰性计算

六、进阶技巧：链式迭代

使用itertools模块可以组合多个可迭代对象：

import itertoolsnumbers = [1, 2, 3]
letters = ['a', 'b', 'c']
combined = itertools.chain(numbers, letters)for item in combined:print(item)  # 1 2 3 a b c