Что такое итераторы в Python? Как реализовать собственный итератор?

Короткий ответ

Итератор — это объект, который перебирает элементы коллекции по одному за раз и реализует протокол из методов __iter__() и __next__(). Когда элементы заканчиваются, __next__() выбрасывает StopIteration. Цикл for и функция next() как раз продвигают итератор по элементам.

Как это работает подробнее

Итерируемый объект и итератор выполняют разные роли: первый умеет только возвращать итератор, а второй реально осуществляет перебор.

• Протокол итерации. Объект считается итератором, если у него есть __iter__(), возвращающий самого себя, и __next__(), отдающий следующий элемент или бросающий StopIteration в конце.
• Итерируемые объекты. Списки, строки и словари итераторами не являются: функцию iter(obj) используют, чтобы получить для них отдельный итератор.
• Цикл for. Неявно вызывает iter(), затем повторяет next() и останавливается, когда ловит StopIteration.

Пример кода

Собственный итератор чётных чиселКопировать

class EvenNumbers:
    def __init__(self, limit):
        self.limit = limit
        self.n = 2
    def __iter__(self):
        return self
    def __next__(self):
        if self.n > self.limit:
            raise StopIteration
        x = self.n
        self.n += 2
        return x
even = EvenNumbers(10)
print(list(even))        # [2, 4, 6, 8, 10]

Что использовать на практике

• Обычный обход. Для перебора коллекций достаточно цикла for — создавать итераторы вручную не нужно.
• Собственная логика. Реализуй класс с __iter__() и __next__(), когда последовательность нужно генерировать или обходить по особым правилам.