Расскажите о работе итераторов в Python. Как реализовать собственный итератор? В чем отличие итераторов от итерируемых объектов?

Ответ.

В Python иттераторы — это объекты, которые реализуют протокол итератора: методы __iter__() и __next__(). Итераторы управляют своим внутренним состоянием и при каждом вызове next() возвращают следующий элемент последовательности или выбрасывают исключение StopIteration по окончании.

Итерируемые объекты — это те, над которыми можно проходить в цикле (например, списки, строки, словари). У всех них есть метод __iter__(), который возвращает итератор.

Чтобы реализовать собственный итератор, нужно создать класс с методами __iter__() (возвращает self) и __next__() (реализует логику получения следующего элемента):

class Counter:
    def __init__(self, low, high):
        self.current = low
        self.high = high
    def __iter__(self):
        return self
    def __next__(self):
        if self.current > self.high:
            raise StopIteration
        else:
            self.current += 1
            return self.current - 1

for num in Counter(1, 3):
    print(num)
# 1 2 3

Вопрос с подвохом.

В чём отличия между итерируемыми объектами и итераторами? Можно ли итерироваться по итератору более одного раза?

Ответ: Итерируемый объект реализует только метод __iter__(), который возвращает итератор. Итератор — это объект, у которого есть метод __next__(). Итератор обычно итерируется только один раз: после достижения конца последовательности повторная итерация невозможна без создания нового итератора.

Примеры реальных ошибок из-за незнания тонкостей темы.

---

История

На проекте для анализа логов разработчик написал функцию, которая принимала итератор и дважды пыталась пройти по нему (for log in logs:), ожидая, что оба прохода дадут одинаковые результаты. Вторая итерация ничего не возвращала, потому что итератор был уже "исчерпан".

---

История

В одном модуле разработчик вернул из функции не список, а генератор, позволявший однократную итерацию. При попытке передать его в другую функцию, которая ожидала итерируемый объект для нескольких обходов, возникла неожиданная ошибка и пустой результат.

---

История

В проекте Web API разработчик попытался сериализовать итератор напрямую в JSON. Итераторы не являются списками, и преобразование невозможно без предварительного приведения к списку (иначе сериализация завершится исключением).