作者
樱雨楼
责编
胡巍巍
前言
迭代器（Iterator）是Python以及其他各种编程语言中的一个非常常见且重要，但又充满着神秘感的概念。无论是Python的基础内置函数，还是各类高级话题，都处处可见迭代器的身影。
那么，迭代器究竟是怎样的一个概念？其又为什么会广泛存在于各种编程语言中？本文将基于C++与Python，深入讨论这一系列问题。
什么是迭代器？我们为什么要使用迭代器？
什么是迭代器？当我初学Python的时候，我将迭代器理解为一种能够放在“forxxxin…”的“…”位置的东西；后来随着学习的深入，我了解到迭代器就是一种实现了迭代器协议的对象；学习C++时，我了解到迭代器是一种行为和指针类似的对象…
事实上，迭代器是一个伴随着迭代器模式（IteratorPattern）而生的抽象概念，其目的是分离并统一不同的数据结构访问其中数据的方式，从而使得各种需要访问数据结构的函数，对于不同的数据结构可以保持相同的接口。
在很多讨论Python迭代器的书籍与文章中，我看到这样两种观点：1.迭代器是为了节约数据结构所产生的内存；2.遍历迭代器效率更高。
这两点论断都是很不准确的：首先，除了某些不定义在数据结构上的迭代器（如文件句柄，itertools模块的count、cycle等无限迭代器等），其他迭代器都定义在某种数据结构上，所以不存在节约内存的优势；其次，由于迭代器是一种高度泛化的实现，其需要在每一次迭代器移动时都做一些额外工作（如Python需要不断检测迭代器是否耗尽，并进行异常监测；C++的deque容器需要对其在堆上用于存储的多段不连续内存进行衔接等），故遍历迭代器的效率一定低于或几乎接近于直接遍历容器，而不太可能高于直接遍历原容器。
综上所述，迭代器存在的意义，不是为了空间换时间，也不是为了时间换空间，而是一种适配器（Adapter）。迭代器的存在，使得我们可以使用同样的for语句去遍历各种容器，或是像C++的algorithm模块所示的那样，使用同样的接口去处理各种容器。
这些容器可以是一个连续内存的数组或列表，或是一个多段连续内存的deque，甚至是一个完全不连续内存的链表或是哈希表等等，我们完全不需要