در پایتون، Iterator (تکرارگر) یک شیء است که می‌تواند یک دنباله از داده‌ها را یکی‌یکی برگرداند.
مکانیزم اصلی پیمایش لیست‌ها، تاپل‌ها، رشته‌ها و … بر پایهٔ Iterator کار می‌کند.

🔹 مفاهیم کلیدی

• Iterable: هر شیء که می‌تواند یک Iterator تولید کند (مثل list، tuple، str، dict، set).

• Iterator: شیئی که متدهای ()__iter__ و ()__next__ را پیاده‌سازی کرده باشد.

  • ()__iter__ خودش را برمی‌گرداند.

  • ()__next__ هر بار عنصر بعدی را می‌دهد و در پایان StopIteration برمی‌گرداند.

🔹 مثال با ساختارهای آماده

هر ساختار قابل تکرار (list, tuple, …) را می‌توان به Iterator تبدیل کرد:

nums = [1, 2, 3]
it = iter(nums)           # ساخت iterator با تابع iter()

print(next(it))  # 1
print(next(it))  # 2
print(next(it))  # 3
# print(next(it))  # خطای StopIteration

حلقهٔ for دقیقاً همین کار را پشت صحنه انجام می‌دهد.

🔹 ایجاد Iterator سفارشی

می‌توان کلاس سفارشی ساخت که ()__iter__ و ()__next__ داشته باشد:

class Counter:
    def __init__(self, start, end):
        self.current = start
        self.end = end

    def __iter__(self):
        return self

    def __next__(self):
        if self.current <= self.end:
            num = self.current
            self.current += 1
            return num
        else:
            raise StopIteration

counter = Counter(1, 5)
for x in counter:
    print(x)

📌 خروجی:

1
2
3
4
5

🔹 تفاوت Iterable و Iterator

numbers = [1, 2, 3]
print(hasattr(numbers, '__iter__'))    # True  → iterable
print(hasattr(numbers, '__next__'))    # False → هنوز iterator نیست

it = iter(numbers)
print(hasattr(it, '__next__'))         # True  → iterator

🔹 Generators (ژنراتور)

ژنراتور نوع خاصی از Iterator است که با کلمهٔ کلیدی yield تعریف می‌شود:

def my_gen():
    yield 1
    yield 2
    yield 3

for val in my_gen():
    print(val)

هر بار yield فراخوانی می‌شود، وضعیت تابع حفظ شده و مقدار بعدی در فراخوانی بعدی تولید می‌شود.

🔹 کاربردهای رایج

• خواندن فایل‌های بزرگ خط‌به‌خط بدون مصرف زیاد حافظه.

• تولید دنباله‌های بی‌پایان یا بزرگ (مثل اعداد فیبوناچی).

• پردازش lazy (تنبل) که مقادیر را هنگام نیاز می‌سازد.

💡 تمرین‌های پیشنهادی

1. یک Iterator بساز که اعداد زوج بین 0 تا 20 را برگرداند.

2. ژنراتوری بنویس که دنباله فیبوناچی تا عدد 100 را تولید کند.

3. برنامه‌ای بنویس که یک فایل متنی را خط به خط با Iterator سفارشی بخواند.

✅ خلاصه

• Iterable شیئی است که می‌تواند Iterator برگرداند.

• Iterator متدهای ()__iter__ و ()__next__ دارد.

• حلقهٔ for در پایتون از این پروتکل استفاده می‌کند.

• Generators راه سریع و راحت برای ساخت Iteratorها هستند.