一、什么是迭代器协议

迭代器协议：是指，对象必须提供一个__next__()方法，执行该方法要么返回迭代中的下一项，要么就引起一个StopIteration异常，以终止迭代。（只能往后走，不能往前退）
协议：是一种约定。可迭代对象实现了迭代器协议，python的内部工具，如for循环、sum函数、min函数、max函数等都是遵循迭代器协议访问对象。
可迭代对象：实现了迭代器协议的对象。（如何实现？对象内部定义了一个__iter__()方法）

二、python中强大的for循环机制

1、for循环的本质是什么？

for循环的本质，其实就是遵循迭代器协议去访问对象。然后在for循环的时候去调用可迭代对象内部的__next__()方法。

那么，列表、元组、字符串、字典、集合、文件对象是不是可迭代对象呢？答案是：否。

他们只不过是在for循环时，调用了他们内部的__iter__()方法，把他们变成了可迭代对象。

然后for循环，再调用可迭代对象内部的__next__()方法去取值，而且for循环会捕捉StopIteration异常，以终止迭代。

# 举例：
# 定义一个列表
L = [1, 2, 3, 4, 5]
# 每次for循环一次就先把列表变为可迭代对象，然后去调用可迭代对象L里的next()方法一次,去循环取值
for i in L:   # for循环相当于 L.__iter__().__next__()
	print(i)

具体步骤解析如下：

（1）查看列表的内置方法：

#! /usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-

L = [1, 2, 3, 4, 5]
# 查看列表的内置方法
print(dir(L))

输出结果：（可看出，是没有__next__()方法的，所以不是可迭代对象）

['__add__', '__class__', '__contains__', '__delattr__', 
'__delitem__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', 
'__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__getitem__', 
'__gt__', '__hash__', '__iadd__', '__imul__', '__init__', 
'__init_subclass__', '__iter__', '__le__', '__len__', 
'__lt__', '__mul__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', 
'__reduce_ex__', '__repr__', '__reversed__', '__rmul__', 
'__setattr__', '__setitem__', '__sizeof__', '__str__', 
'__subclasshook__', 'append', 'clear', 'copy', 'count', 
'extend', 'index', 'insert', 'pop', 'remove', 'reverse', 
'sort']

（2）调用了他们内部的__iter__()方法：

L = [1, 2, 3, 4, 5]

# 调用了列表内部的__iter__()方法，把列表变成了可迭代对象。
iter_test = L.__iter__()
print(iter_test)

输出的结果：（把列表变为可迭代对象）

<list_iterator object at 0x000001FC55F71788>

（3）此时再去调用可迭代对象的__next__()方法，就可以一个个取出值，调用一次取一个。

L = [1, 2, 3, 4, 5]
# 调用了列表内部的__iter__()方法，把列表变成了可迭代对象。
iter_test = L.__iter__()
# 调用可迭代对象iter_test 的__next__() 方法
print(iter_test.__next__())
print(iter_test.__next__())
print(iter_test.__next__())
print(iter_test.__next__())
print(iter_test.__next__())
# 第6次调用的时候，捕捉StopIteration异常
print(iter_test.__next__())

输出结果：

在这里插入图片描述

2、为什么要用for循环？

我们都知道，还有一种方法可以去循环遍历取值，那就是使用下标的方式去访问。但是只有序列类型对象，如字符串、列表、元组才支持使用下标的方式去取值。

# 如果是列表、元组、字符串，可以用索要下标的方式去取值
L = [1, 2, 3, 4, 5]
index = 0
while index < len(L):
    print(L[index])
    index += 1

而集合、字典、文件对象，这样的非序列类型对象，是不支持使用下标的方式去访问的。

所以，for循环就基于迭代器协议提供了一个统一的可以遍历所有对象的方法，即，在遍历之前，先调用对象的__iter__()方法，把对象变成了可迭代对象（迭代器），然后使用迭代器协议去实现循环访问，这样所有的对象就都可以通过for循环来访问了。

# 用while 去模拟for 循环做的事情
dic = {1, 2, 3}
# 先调用对象的__iter__()方法，把对象转换为可迭代对象（迭代器）
dic_test = dic.__iter__()
while True:
    try:
        print(dic_test.__next__())  # 在遵循迭代器协议，去调用可迭代对象的__next__()方法，去取值
    except StopIteration:   # 捕获StopIteration异常，以停止迭代
        print("迭代完毕，循环截止了！")
        break