なぜ iter(obj) は obj.__iter__() を呼ぶのか？【Python】

はじめに

Pythonでiter(obj)を呼ぶと内部的にobj.__iter__()が実行されます。
イテレータを学ぶ中で「なぜ引数に渡したのに中の似た名前のメソッドを呼ぶのか？」と疑問に思い、その整理を記事にまとめました。

特殊メソッドと組み込み関数の対応

Pythonには「特殊メソッド」と呼ばれる仕組みがあります。
組み込み関数は、内部でこれらのメソッドを呼ぶように設計されています。

len(obj) →obj.__len__()

str(obj) → obj.__str__()

iter(obj) → obj.__iter__()

つまりiter(obj)は「objが持つ__iter__()を探して呼ぶ」関数なのです。

実際に確認してみる

python

class MyNumbers:
    def __iter__(self):
        print("__iter__ が呼ばれた")
        return iter([1, 2, 3])

obj = MyNumbers()

it = iter(obj)   # ここで __iter__ が実行される
print(next(it))  # 1

出力

__iter__ が呼ばれた
1

iter(obj)と書いた瞬間に、内部でobj.__iter__()が呼ばれているのが分かります。

for文の裏側

for文も同じ仕組みです。

python

for x in range(3):
    print(x)

実際には以下とほぼ同じ処理が行われています。

python

r = range(3)
it = iter(r)     # r.__iter__() が呼ばれる
while True:
    try:
        x = next(it)
    except StopIteration:
        break
    print(x)

割り切ることが理解の近道

「なんで引数に渡したオブジェクト自身の__iter__を呼ぶのか？」と考えると不思議ですが、これはPythonの仕様です。

iter(obj)は「obj.__iter__()を呼ぶための関数」。

さらに突き詰めると、CPythonのC言語実装の中で
iter() が __iter__ を探して呼ぶように定義されているためこう動きます。

ユーザー視点では、普段使う上で「仕様としてそう決まっている」と理解しておけば十分です。

自作クラスをfor文で回してみる

この仕組みを利用すれば自作クラスもfor文で扱えるようになります。

python

class MyNumbers:
    def __iter__(self):
        return iter([10, 20, 30])

for n in MyNumbers():
    print(n)

出力

10
20
30

このコードの裏側で起きていること

1. MyNumbers()でインスタンスを作る（例：obj = MyNumbers()）
2. for文が最初にiter(obj)を呼ぶ
3. そこでobj.__iter__()が実行される
4. iter([10, 20, 30])が返ってくる（リストのイテレータ）
5. そのイテレータからnext()が繰り返し呼ばれる
6. その後StopIterationが発生してループ終了
7. その結果、print(n)で10, 20, 30が順番に出力される

まとめ

• iter(obj)を呼ぶとobj.__iter__()が実行される

• これはPythonの特殊メソッドの仕組みによるもの

• for文やinもこの仕様に基づいて動いている

• 理解のポイントは「不思議がらず仕様として割り切ること」