本文分成6个部分：

1.iterable iterator区别

2.iterable的工作机制

3.iterator的工作机制

4.for循环的工作机制

5.generator的原理

6.总结

1.iterable iterator区别

要了解两者区别，先要了解一下迭代器协议：

迭代器协议是指：对象需要提供__next__()方法，它返回迭代中的元素，在没有更多元素后，抛出StopIteration异常，终止迭代。

可迭代对象就是：实现了迭代器协议的对象。

迭代器(iterator)与可迭代对象(iterable)并不是同一个概念。

直观上：

1.可迭代对象(iterable):凡是具有__iter__的方法的类，都是可迭代的类。可迭代类创建的对象实现了__iter__方法，因此就是可迭代对象。用list、tuple等容器创建的对象，都是可迭代对象。可迭代对象通过__iter__方法返回一个迭代器，然后在内部调用__next__方法进行迭代，最后没有元素时，抛出异常(这个异常python自己会处理，不会让开发者看见)。

 2.迭代器(iterator):迭代器对象必须同时实现__iter__和__next__方法才是迭代器。对于迭代器来说，__iter__ 返回的是它自身 self，__next__ 则是返回迭代器中的下一个值,最后没有元素时，抛出异常(异常可以被开发者看到)。

从上面2点可以看出：

1.迭代器一定是可迭代对象，因为它实现了__iter__()方法；

2.通过iter()方法(在类的内部就是__iter__)能够使一个可迭代对象返回一个迭代器。

3.迭代器的 __iter__ 方法返回的是自身，并不产生新的迭代器对象。而可迭代对象的 __iter__ 方法通常会返回一个新的迭代器对象。

第3点性质正是可迭代对象可以重复遍历的原因(每次返回一个独立的迭代器，就可以保证不同的迭代过程不会互相影响)；而迭代器由于返回自身，因此只能遍历一次。

上面3点可以通过下面的例子看出来：

from collections import Iterable
from collections import Iterator
print isinstance(iter([1,2]),Iterator)
print isinstance(iter([1,2]),Iterable)
print isinstance([1,2],Iterator)
print isinstance([1,2],Iterable)

##result
True
True
False
True

##id可以查看一个对象在内存中的地址
test=[1,2,3]
testIter=iter(test)
print id(testIter)
print id(testIter)
print id(iter(test))
print id(iter(test))
print id(test.__iter__())
print id(test.__iter__())

##result:可迭代对象每次调用iter方法都会返回一个新的迭代器对象，而迭代器对象调用iter方法返回自身
67162576
67162576
67162688
67162632
67162856
67163024

2.iterable的工作机制

拿一个例子看看，首先定义一个有__iter__方法,但是没有next()方法的类 (PS：在python2中是next()，python3是__next__())：

from collections import Iterable, Iterator

class Student(object):
    def __init__(self,score):
        self.score=score

    def __iter__(self):
        return iter(self.score)
   
test= Student([80,90,95])
print isinstance(test,  Iterable)
print isinstance(test,  Iterator)
for i in test:
    print i

##result
True
False
80
90
95

##可重复遍历
for i in test:
    print i

##result
80
90
95

上面代码的结果印证了定义中提到的：

缺少了next()方法，可迭代对象就不是迭代器。

此外，注意到：可迭代对象通过__iter__方法每次都返回了一个独立的迭代器，这样就可以保证不同的迭代过程不会互相影响。

也就是说，通过iterable可以实现重复遍历，而迭代器是无法重复遍历的！

因此，如果想要把可迭代对象转变为迭代器，可以先调用iter()方法返回一个迭代器。然后就可以用next()不断迭代了！

print isinstance(iter(test),Iterator)
testIter=iter(test)
print testIter.next()
print testIter.next()
print testIter.next()

##result
True
80
90
95

##一旦取完了可迭代对象中所有的元素，再次调用next就会发生异常
print testIter.next()

##result
StopIteration:

3.迭代器Iterator的工作机制

看下面这个例子：

class Student(object):
    def __init__(self,score):
        self.score=score

    def __iter__(self):
        return self
   
    def next(self):
        if self.score<100:
            self.score+=1
            return self.score
        else:
            raise StopIteration()
   
test= Student(90)
print isinstance(test,  Iterable)
print isinstance(test,  Iterator)
print test.next()
print test.next()
print test.next()
for i in test:
    print i