Python面试题：在 Python 中，如何实现装饰器嵌套？

Python 的迭代器协议是用来实现对象迭代的一种约定或协议。按照迭代器协议，一个对象要实现两个方法：__iter__() 和 __next__()。

迭代器协议的核心概念

1. 可迭代对象 (Iterable)

   • 一个对象只要实现了 __iter__() 方法，并且该方法返回一个迭代器（即实现了 __next__() 方法的对象），这个对象就被称为可迭代对象。
   • 常见的可迭代对象包括列表、元组、字典、集合和字符串。

2. 迭代器 (Iterator)

   • 迭代器是一个实现了 __next__() 方法的对象。每次调用 __next__() 方法都会返回序列中的下一个元素，如果序列已经被完全迭代，则会引发 StopIteration 异常。
   • 迭代器还需要实现 __iter__() 方法，并且该方法返回迭代器自身。

迭代器协议示例

下面是一个简单的示例，展示如何实现一个可迭代对象和迭代器：

class MyIterator:
    def __init__(self, data):
        self.data = data
        self.index = 0
    
    def __iter__(self):
        return self
    
    def __next__(self):
        if self.index < len(self.data):
            result = self.data[self.index]
            self.index += 1
            return result
        else:
            raise StopIteration

class MyIterable:
    def __init__(self, data):
        self.data = data
    
    def __iter__(self):
        return MyIterator(self.data)

# 使用 MyIterable
my_iterable = MyIterable([1, 2, 3, 4, 5])
for item in my_iterable:
    print(item)

解释

• MyIterator 类：实现了 __iter__() 和 __next__() 方法。

  • __iter__() 返回自身，使其成为一个迭代器。
  • __next__() 方法在每次调用时返回数据的下一个元素，当没有更多元素时，抛出 StopIteration 异常。

• MyIterable 类：实现了 __iter__() 方法。

  • __iter__() 返回一个 MyIterator 对象，使 MyIterable 成为一个可迭代对象。

内置的可迭代对象和迭代器

Python 内置的许多对象都实现了迭代器协议，例如列表、字典、集合等。你可以使用 iter() 函数将这些对象转换为迭代器，并使用 next() 函数获取下一个元素：

my_list = [1, 2, 3]
iterator = iter(my_list)

print(next(iterator))  # 输出: 1
print(next(iterator))  # 输出: 2
print(next(iterator))  # 输出: 3
# 如果再调用一次 next(iterator)，会引发 StopIteration 异常

通过理解和实现迭代器协议，你可以自定义复杂的迭代行为，并充分利用 Python 的迭代特性。