如何让Python自定义range类具备内置range的可重置复用特性？

你用生成器函数实现的exampleCustomRange仅能被遍历一次，第二次遍历时会返回空序列，这和Python内置range的可复用特性不符。

问题复现代码 #

def exampleCustomRange(stopExclusive):
    for i in range(stopExclusive):
        yield i

# REPL 测试
builtinRange = range(3)
[x for x in builtinRange]  # 输出: [0, 1, 2]
[x for x in builtinRange]  # 再次遍历仍输出: [0, 1, 2]，支持复用

customRange = exampleCustomRange(3)
[x for x in customRange]  # 输出: [0, 1, 2]
[x for x in customRange]  # 第二次遍历输出: []，无法复用

原因说明 #

生成器函数返回的是一次性迭代器，迭代器被耗尽后就无法生成新值。而内置range是一个可迭代对象类，每次对它进行遍历操作时，都会创建一个新的迭代器实例，因此能重复遍历。

解决方案 #

方法1：自定义类实现__iter__方法

这种方式最贴近内置range的使用体验，通过类封装状态，每次迭代时生成新的生成器：

class CustomRange:
    def __init__(self, stopExclusive):
        self.stop = stopExclusive
    
    def __iter__(self):
        # 每次遍历都生成新的生成器
        for i in range(self.stop):
            yield i

测试效果：

custom_range = CustomRange(3)
[x for x in custom_range]  # 输出: [0, 1, 2]
[x for x in custom_range]  # 输出: [0, 1, 2]，成功复用

方法2：返回生成器工厂函数

如果不想使用类，可以让函数返回一个生成器工厂，每次调用工厂函数都会得到新的生成器：

def exampleCustomRange(stopExclusive):
    def generator():
        for i in range(stopExclusive):
            yield i
    return generator

使用方式：

custom_range_factory = exampleCustomRange(3)
[x for x in custom_range_factory()]  # 输出: [0, 1, 2]
[x for x in custom_range_factory()]  # 输出: [0, 1, 2]

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user2183336