dunder 方法 __getitem__ 和 __len__ 如何提供迭代？

Question

我正在阅读有关 Python 的 dunder 方法的内容。我学到的一件事是，如果一个类提供了__getitem__and的实现__len__，它可以在循环中使用for。

list查看、 、等内置类tuple，range我注意到它们都提供了一个实现，__iter__该实现返回相应类型的迭代器。我的理解是for循环使用这个迭代器来遍历元素。

__getitem__但是，对于提供但__len__不提供 的类，它如何工作__iter__？

作为示例，这里有一个Range模仿内置的类range：

class Range():
    def __init__(self, start, stop=None, step=1):
        if step == 0:
            raise ValueError('step cannot be 0')

        if stop is None:
            start, stop = 0, start

        self._length = max(0, (stop - start + step - 1) // step)

        self._start = start
        self._step = step

    def __len__(self):
        return self._length

    def __getitem__(self, k):
        if k < 0:
            k = len(self) + k

        if not 0 <= k < self._length:
            raise IndexError('Index out of range')

        return self._start + (k * self._step)

用循环迭代它for：

In [21]: for elem in Range(5):
    ...:     print(elem)
    ...: 
0
1
2
3
4

Answer 1

__iter__可迭代对象是一个定义 或的类__getitem__，不需要__len__。

__iter__实现与实现之间的区别__getitem__在于： __iter__调用__next__从（又名迭代器）返回的对象__iter__，直到它到达StopIteration并且 for 循环停止的地方。然而__getitem__， 总是从零开始，每次迭代都会加一，直到达到IndexError，并且它会通过 来实现obj[idx]。

例如：

class GetItem:
    def __getitem__(self, idx):
        if idx == 10:
            raise IndexError
        return idx
        
for i in GetItem():
    print(i)

结果将是

0
1
2
...
9

因为一旦索引达到 10，它就会上升IndexError并且循环停止。

__iter__另一方面，

0
1
2
...
9

在这里，您需要自己跟踪状态，而在__getitem__它自己中，它更适合计数/索引等。