callable() / iter() / next()

# オブジェクトが呼び出し可能（関数・クラスなど）か確認する
callable(オブジェクト)

# イテラブルからイテレータを作成する
iter(オブジェクト)
iter(呼び出し可能オブジェクト, 番兵値)

# イテレータから次の要素を取得する
next(イテレータ, デフォルト値)

# オブジェクトのハッシュ値を返す
hash(オブジェクト)

callable_iter_next.py

# callable() でオブジェクトが呼び出し可能か確認する
def greet():
    return "こんにちは"

print(callable(greet)) # True（関数は呼び出し可能）
print(callable(42)) # False（整数は呼び出せない）
print(callable(str)) # True（クラスは呼び出し可能）
print(callable(print)) # True（組み込み関数も呼び出し可能）

# __call__ を持つオブジェクトも呼び出し可能
class Multiplier:
    def __init__(self, factor):
        self.factor = factor

    def __call__(self, x):
        return x * self.factor

triple = Multiplier(3)
print(callable(triple)) # True
print(triple(5)) # 15

# iter() と next() でリストを手動で反復する
members = ["岡部倫太郎", "牧瀬紅莉栖", "椎名まゆり"]
it = iter(members)

print(next(it)) # 岡部倫太郎
print(next(it)) # 牧瀬紅莉栖
print(next(it)) # 椎名まゆり
# print(next(it)) # StopIteration が発生する

# デフォルト値を指定すると例外が発生しない
it2 = iter(members)
print(next(it2, "なし")) # 岡部倫太郎
print(next(it2, "なし")) # 牧瀬紅莉栖
print(next(it2, "なし")) # 椎名まゆり
print(next(it2, "なし")) # なし（要素がなくなった）

# iter() の2引数形式：番兵値が返るまで関数を繰り返し呼び出す
import random
# random.randint が 6 を返すまで繰り返す疑似サイコロ
rolls = list(iter(lambda: random.randint(1, 6), 6))
print(f"{len(rolls)}回で 6 が出ました。")

# hash() でオブジェクトのハッシュ値を確認する
print(hash("hello")) # 文字列のハッシュ値（実行ごとに変わります）
print(hash(42)) # 42（整数のハッシュ値は値そのものになることが多い）
print(hash((1, 2, 3))) # タプルはハッシュ可能
# print(hash([1, 2, 3])) # TypeError: リストはハッシュ不可能

実行すると次のように出力されます。

python3 callable_iter_next.py
True
False
True
True
True
15
岡部倫太郎
牧瀬紅莉栖
椎名まゆり
岡部倫太郎
牧瀬紅莉栖
椎名まゆり
なし
N回で 6 が出ました。 # 実行ごとに変わります
-3550055125485641917 # 実行ごとに変わります
42
529344067295497451 # 実行ごとに変わります

よくあるミス1: StopIterationの捕捉忘れ

『next()』はイテレータが尽きると『StopIteration』を発生させます。デフォルト値（第2引数）を指定しないと例外が発生します。

items = iter([1, 2])

next(items) # 1
next(items) # 2

次のように記述します。

# イテレータが尽きると StopIteration が発生する
try:
    next(items)
except StopIteration:
    print('イテレータが尽きました')

次のように記述します。

# デフォルト値を指定する
result = next(items, None) # None が返る（例外なし）
print(result) # None

よくあるミス2: callableで関数に()を付けてしまう

『callable()』は「オブジェクトが呼び出し可能か」を確認する関数です。引数に関数を渡すときは、実行しない（括弧を付けない）ことが必要です。

def greet(name):
    return f'こんにちは、{name}！'

# 括弧を付けると関数を実行してしまう（Noneになる）
print(callable(greet())) # TypeError: argument of type 'str' is not callable

次のように記述します。

# 括弧なしでオブジェクト自体を渡す
print(callable(greet)) # True
print(callable(42)) # False

よくあるミス3: __iter__なしでイテレータを作る

カスタムイテレータは『__iter__』と『__next__』の両方が必要です。『__next__』だけでは for 文での使用や他のイテレータ関数との連携が動作しません。

# __iter__ がないと for 文で使えない
class BadCounter:
    def __init__(self, max_val):
        self.current = 0
        self.max_val = max_val
    def __next__(self):
        if self.current >= self.max_val:
            raise StopIteration
        self.current += 1
        return self.current
# for x in BadCounter(3): # TypeError: 'BadCounter' object is not iterable

次のように記述します。

# __iter__ も実装する
class GoodCounter:
    def __init__(self, max_val):
        self.current = 0
        self.max_val = max_val
    def __iter__(self):
        return self
    def __next__(self):
        if self.current >= self.max_val:
            raise StopIteration
        self.current += 1
        return self.current

for x in GoodCounter(3):
    print(x) # 1, 2, 3

Pythonのfor文は内部で『iter()』でイテレータを作成し、『next()』を繰り返し呼び出して『StopIteration』が発生したらループを終了しています。この仕組みを理解することで、ジェネレータやカスタムイテレータの挙動が理解しやすくなります。

『next()』でデフォルト値を指定しない場合、イテレータが空になると『StopIteration』例外が発生します。ループ外で『next()』を使う場合は必ずデフォルト値を指定するか、try-except で例外を捕捉します。

『hash()』はリストや辞書など、変更可能（ミュータブル）なオブジェクトには使えません。辞書のキーやセットの要素に使えるのはハッシュ可能（イミュータブル）なオブジェクトだけです。独自クラスでハッシュを有効にするには『__hash__()』メソッドを実装します。ファイルを反復処理する場合は『open()』を参照してください。