[Python] for迴圈是怎麼運作的

如果你從迭代層面來理解的話可能對於for的工作原理會有更深的理解。
首先我們來使用dir來看看對於range、str這兩個的不一樣的類型有什麼共同點。

>>> dir(range)
['__class__', '__contains__', '__delattr__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__',   
'__ge__', '__getattribute__', '__getitem__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__iter__',   
'__le__', '__len__', '__lt__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__',   
'__repr__', '__reversed__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__',   
'count', 'index', 'start', 'step', 'stop']  

>>> dir(str)
['__add__', '__class__', '__contains__', '__delattr__', '__dir__', '__doc__', '__eq__',   
'__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__getitem__', '__getnewargs__', '__gt__',   
'__hash__', '__init__', '__iter__', '__le__', '__len__', '__lt__', '__mod__', '__mul__', 
'__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__rmod__', '__rmul__', 
'__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', 'capitalize', 'casefold', 
'center', 'count', 'encode', 'endswith', 'expandtabs', 'find', 'format', 'format_map',
 'index', 'isalnum', 'isalpha', 'isdecimal', 'isdigit', 'isidentifier', 'islower', 
'isnumeric', 'isprintable', 'isspace', 'istitle', 'isupper', 'join', 'ljust', 'lower', 
'lstrip', 'maketrans', 'partition', 'replace', 'rfind', 'rindex', 'rjust', 'rpartition', 
'rsplit', 'rstrip', 'split', 'splitlines', 'startswith', 'strip', 'swapcase', 'title',
 'translate', 'upper', 'zfill']

查看这两个的共有属性

>>> set(dir(range)) & set(dir(str))
{'__hash__', '__eq__', '__contains__', '__iter__', '__getitem__', 'count', '__lt__', 
'__dir__', '__le__', '__subclasshook__', '__ge__', '__sizeof__', '__format__', '__len__', 
'__ne__', '__getattribute__', '__delattr__', '__reduce_ex__', '__gt__', '__reduce__', 
'__setattr__', '__doc__', '__class__', '__new__', '__repr__', '__init__', 'index', '__str__'}

我們專注於__iter__屬性，他們兩個都有這個函數，如果你查看其他可以使用for循環迭代的對象，你都可以發現這個特殊方法。
實作了這個方法的物件我們稱為iterable。
我們把物件傳給Python內建的iter()方法，會回傳一個迭代器，for迴圈就是使用這個模式來實作適用於所有的物件。
例如:

>>> iter([1, 2])
<list_iterator object at 0x000001A1141E0668>
>>> iter(range(0, 10))
<range_iterator object at 0x000001A1124C6BB0>
>>> iter("abc")
<str_iterator object at 0x000001A1141E0CF8>
>>>
iter函数返回的对象我们称之为iterator，iterator只需要做一件事，那就是调用next(iterator)方法，返回下一个元素。

舉例:

>>> t = iter("abc")
>>> next(t)
'a'
>>> next(t)
'b'
>>> next(t)
'c'
>>> next(t)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
StopIteration

當迭代器再沒有元素可以迭代時會引發一個異常。
那麼在這裡我給itrable和iterator的定義。
iterable:
可以傳給iter並傳回一個iteratot的物件
iterator:
可以傳給next函數並傳回下一個迭代元素的對象，並在迭代結束引發一個異常。

因此，對於你提的例子我們使用迭代器來重新定義一下。

>>> t = iter(range(90, 0, -1))
>>> t
<range_iterator object at 0x000001A1124C6BB0>
>>> next(t)
90
>>> next(t)
89
>>> next(t)
88

希望看完有所收穫。

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