Python中range与enumerate调用next()的行为差异原因

这个差异的核心是Python中*可迭代对象（Iterable）和迭代器（Iterator）*是两套独立的实现协议，range属于纯可迭代对象，enumerate的返回值本身就是迭代器，二者对next()的响应逻辑自然不同。

两个协议的核心规则 #

• 所有能被for循环遍历的对象都属于可迭代对象，它只需要实现__iter__()方法，该方法的作用是返回一个独立的迭代器实例。
• 迭代器是专门承载遍历逻辑的对象，它在可迭代对象的基础上额外实现了__next__()方法：每次调用返回下一个遍历值，遍历到末尾就抛出StopIteration异常；同时迭代器的__iter__()方法要求返回自身，不会生成新的实例。
• 内置函数next()的逻辑非常直接：直接调用传入对象的__next__()方法，如果对象没有实现这个方法，就会抛出TypeError。

range对象的行为逻辑 #

range是代表不可变整数序列的可迭代对象，定位和列表、字符串、字典这类容器完全一致：它需要支持多次重复遍历，每次遍历都从序列起始位置开始，因此它本身不会存储任何遍历状态，自然也不会实现__next__()方法。
每次对range调用iter()，都会生成一个全新的、独立的迭代器，各自维护自己的遍历指针，多个遍历操作之间完全互不干扰：

r = range(3)
iter1 = iter(r)
iter2 = iter(r)

print(next(iter1)) # 输出0
print(next(iter1)) # 输出1
print(next(iter2)) # 输出0，两个迭代器的位置完全独立

直接对range本身调用next()时，因为找不到__next__方法，就会抛出你看到的TypeError: 'range' object is not an iterator错误。

enumerate对象的行为逻辑 #

enumerate()是内置的迭代器生成函数，它的返回值本身就是一个已经绑定了源可迭代对象、自带遍历状态的迭代器实例：既实现了返回自身的__iter__()方法，也实现了__next__()方法，因此可以直接传给next()调用。
对enumerate对象调用iter()拿到的就是它自己，不会生成新的迭代器实例，所有遍历操作共享同一个位置指针：

e = enumerate('ab')
e_iter = iter(e)

print(e is e_iter) # 输出True，iter返回的就是对象本身
print(next(e)) # 输出(0, 'a')
print(next(e_iter)) # 输出(1, 'b')，遍历位置是连续的

也正因为这个设计，enumerate对象是一次性消耗品，遍历一次就会耗尽，没法像range那样反复从头遍历。

除了enumerate之外，zip、map、filter等内置高阶函数的返回值也都是迭代器，都可以直接被next()调用；而列表、字符串、字典这类容器对象和range一样属于纯可迭代对象，必须先调用iter()拿到独立迭代器之后，才能用next()遍历。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者apostofes