Esta es la explicación a cada uno de los tipos para aclarar la diferencia:
Iterator: Un objeto tipo iterator es un objeto que representa un flujo de datos, el cual puede ser recorrido en un proceso iterativo, como un bucle for
, dentro de una función map
o filter
, en la creación de una list comprehension o generador, o en una comparación in
.
Todo objeto iterator contiene implementado un método __next__()
que es llamado en cada iteración devolviendo los sucesivos elementos del flujo de datos cada vez. El flujo de datos del objeto no tiene por qué estar guardado en memoria, sino que puede ser generado en tiempo real en cada iteración.
El objeto iterator guarda un estado interno para saber cuál fue el último elemento obtenido. Así, en la siguiente llamada a __next__()
, se obtendrá el siguiente elemento correcto.
Cuando ya no quedan más elementos en el flujo de datos del iterator, la función __next__()
lanza StopIteration
. El estado interno no se reinicia automáticamente al llegar al final del flujo o al empezar a recorrerlo de nuevo. Es decir, sólo se puede recorrer una vez.
Además, tiene implementado el método __iter__()
que devuelve el propio objeto iterator. Esto es necesario para poder implementar bucles con objetos iterator, como explicaremos después.
Iterable: Un objeto iterable es un tipo de objeto que devuelve sus elementos de uno en uno cada vez. Tiene implementado alguno de estos dos métodos:
__iter__()
que devuelve un objeto iterator a partir de este objeto iterable.
__getitem__()
que accede a cada uno de los elementos para índices empezando desde 0.
Un objeto iterable no tiene por qué tener definido el método __next__()
, En cambio, al tener la obligación de implementar el método __iter__()
o __getitem__()
, puede ser utilizado como argumento para la función iter()
y así recorrer el iterator resultante.
Secuencia: Es un objeto colección que tiene definido el método __getitem__()
(además de __setitem__()
o __delitem__()
si la secuencia es mutable) para acceder a los elementos de la secuencia. El valor pasado por argumento a __getitem__()
en una secuencia es un índice o un objeto slicing.
Existe otro tipo de objeto colección llamado mapeador (mapping) que también tiene definido el método __getitem__()
, con la diferencia de que el valor pasado por argumento es una clave única. Además, como las secuencias, si el mapeador es mutable tiene definidos los métodos __setitem__()
o __delitem__()
.
La función __getitem__()
se ejecuta implícitamente al usar el operador []
con el valor argumento de acceso entre corchetes.
Tanto las secuencias como los mapeadores tienen definidos los métodos __len__()
e __iter__()
al ser ambos colecciones. El primero permite que se devuelva la longitud de elementos de la colección al ser pasada ésta como argumento a la función len()
. El segundo es debido a que las colleciones son iterables.
Las listas y tuplas son ejemplos colecciones secuencia que además son iterables al tener implementado los métodos __iter__()
y __getitem__()
(para índices empezando desde 0). Pero en cambio no son iterator porque no contienen el método __next__()
La función iter()
, la cual forma parte de lenguaje Pyhton, devuelve un iterator a partir de un objeto que contiene el método __iter__()
, o que contiene el método __getitem__()
para índices empezando desde 0 (lanzando IndexError
si el índice no existe). Si no contiene ninguno de estos dos métodos, entonces la función iter()
lanza TypeError
en lugar de devolver un iterator a partir del objeto.
La función iter()
es llamada siempre implícitamente al iniciarse una iteración como un bucle for
. A dicha función se le pasa el objeto iterable sobre el cual se quiere iterar, devolviendo un nuevo iterator que será recorrido. Por esta razón, los objetos iterator deben tener un método __iter__()
: para que la función iter()
, ejecutada siempre sobre el objeto a iterar antes de iniciar la iteración, devuelva el propio iterator (sin reinicializar su estado __next__()
en cada llamada a iter()
).
La función iter()
también puede generar un iterator a partir de una función (objeto que tiene implementado el método __call__()
) en lugar de a partir de un objeto iterable. Para ello, se pasa como primer argumento a iter()
la función que será llamada sin argumentos en cada __next()__
, y como segundo argumento el valor de finalización. El iterator dejará de dar elementos lanzando StopIteration
cuando la función, llamada en cada iteración __next()__
, devuelva el valor de finalización.
Por último, tanto Iterable
como Iterator
son clases abstractas definidas dentro del módulo collections.abc
las cuales contienen los métodos abstractos __iter__()
o __next__()
. Por lo tanto, una instancia de una clase heredada de Iterable
debe implementar el método __iter__()
(haciendo que cumpla una de las condiciones anteriores para iterables); y una instancia de una clase heredada de Iterator
debe implementar los métodos __iter__()
y __next__()
cumpliendo las condiciones de iterator explicadas anteriormente.