如何实现可复用的无限数值序列？解决itertools.count不可复用问题

当然有办法实现可复用的无限数值序列啦！因为itertools.count是一次性的迭代器，遍历过一次后就会保留当前位置；而range之所以能复用，是因为它每次迭代都会生成一个新的遍历器。我们只需要让“无限序列”每次被迭代时都返回一个新的count实例，就能实现复用效果。

方案1：用工厂函数快速实现 #

最简单的方式是写一个工厂函数，每次调用它都会返回一个全新的count迭代器：

from itertools import count

def reusable_count(start=0, step=1):
    return count(start, step)

# 第一次遍历，输出 0 1 2 3
for i in reusable_count():
    print(i)
    if i >= 3:
        break

# 第二次遍历，重新从0开始输出 0 1 2 3
for i in reusable_count():
    print(i)
    if i >= 3:
        break

每次调用reusable_count()都会得到一个新的迭代器，自然就能从头开始计数了。

方案2：自定义类模拟range的使用体验 #

如果你想要更接近range的用法（比如创建一个实例后反复使用），可以自定义一个类，实现Python的可迭代协议：

from itertools import count

class ReusableInfiniteRange:
    def __init__(self, start=0, step=1):
        self.start = start
        self.step = step
    
    def __iter__(self):
        # 每次迭代都返回一个新的count迭代器
        return count(self.start, self.step)

# 创建可复用的无限序列实例
inf_seq = ReusableInfiniteRange()

# 第一次遍历，输出 0 1 2 3
for i in inf_seq:
    print(i)
    if i >= 3:
        break

# 第二次遍历，依然从0开始输出 0 1 2 3
for i in inf_seq:
    print(i)
    if i >= 3:
        break

这个类的实例和range一样，每次用for循环迭代时，都会触发__iter__方法，返回一个新的count迭代器，完美实现了“可复用的无限序列”效果。

为什么这两种方案有效？ #

核心逻辑是：迭代器是一次性的，但可迭代对象可以生成多个迭代器。range本身是一个可迭代对象，每次迭代都会生成一个新的遍历器；而count本身就是迭代器，所以只能用一次。我们的方案就是把count包装成可迭代对象，让每次迭代都生成新的count实例，从而实现复用。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者drhagen