Iterables frente a iteradores: el protocolo detrás de los bucles for

Qué es

La referencia de biblioteca documenta dos métodos. Un iterable proporciona __iter__(), que devuelve un iterador; un iterador proporciona __next__(), que devuelve el siguiente elemento o lanza StopIteration, y su propio __iter__() que se devuelve a sí mismo. Un bucle for llama a iter() una vez y a next() repetidamente. La consecuencia: un contenedor entrega un iterador nuevo en cada llamada a iter(), mientras que un iterador entregado a un segundo bucle se devuelve a sí mismo y parece vacío porque ya está agotado. La referencia añade que, una vez que __next__() ha lanzado StopIteration, debe seguir haciéndolo, y llama «rotas» a las implementaciones que no lo hacen. iter(callable, sentinel) construye un iterador que llama a una función hasta que esta devuelve el centinela, y next(it, default) devuelve un valor por defecto en lugar de lanzar una excepción.

Por qué importa

Las funciones que piden «una secuencia» a menudo aceptan cualquier iterable y luego se rompen cuando iteran dos veces (len(), un paso de validación seguido de un paso de procesamiento, pruebas de pertenencia). Saber cuál de los dos se tiene entre manos, y cuál promete una firma, elimina toda una clase de errores de resultado vacío.

Cómo aplicarlo

• Anotar los parámetros como Iterable[T] para un solo recorrido y como Sequence[T] o Collection[T] cuando se necesitan len, indexación o varios recorridos; en caso de duda, materializar una vez con list(xs) en el límite.
• Implementar __iter__ como una función generadora en los contenedores propios; cada llamada entrega un iterador nuevo e independiente sin necesidad de una clase de iterador escrita a mano.
• Escribir una clase de iterador solo cuando necesite un estado que un generador no pueda expresar (mirar hacia delante, rebobinar, control externo), y dejar que __iter__ devuelva self.
• Leer fragmentos de tamaño fijo con iter(partial(f.read, 4096), b""); la documentación de las funciones integradas muestra este idioma de lector por bloques.
• Obtener un primer elemento de forma segura con next(it, None); omitir elementos con itertools.islice.
• Materializar las entradas perezosas antes de los reintentos o antes de una validación previa al uso; de lo contrario, ambos consumirían los datos.

Trampas

isinstance(x, Iterable) no dice nada sobre la reiterabilidad; un generador pasa la prueba y aun así se agota. Los archivos abiertos son iteradores sobre líneas: un segundo for line in f no entrega nada sin f.seek(0). map, filter, zip, enumerate y reversed devuelven iteradores de un solo recorrido, mientras que range, las vistas de dict y otros contenedores siguen siendo reiterables. Desde PEP 479, un StopIteration que escapa del cuerpo de un generador se convierte en RuntimeError, de modo que las llamadas a next() dentro de generadores necesitan un valor por defecto o un try. Una clase con __getitem__ que acepta enteros a partir de 0 es iterable a través del protocolo de secuencia más antiguo, incluso sin __iter__.