4. 生成器(generator)

4.1. 生成器簡介

首先請確信，生成器就是一種迭代器。生成器擁有next方法并且行為與迭代器完全相同，這意味著生成器也可以用于Python的for循環(huán)中。另外，對于生成器的特殊語法支持使得編寫一個(gè)生成器比自定義一個(gè)常規(guī)的迭代器要簡單不少，所以生成器也是最常用到的特性之一。

從Python 2.5開始，[PEP 342：通過增強(qiáng)生成器實(shí)現(xiàn)協(xié)同程序]的實(shí)現(xiàn)為生成器加入了更多的特性，這意味著生成器還可以完成更多的工作。這部分我們會(huì)在稍后的部分介紹。

4.2. 生成器函數(shù)

4.2.1. 使用生成器函數(shù)定義生成器

如何獲取一個(gè)生成器？首先來看一小段代碼：
代碼如下:
>>> def get_0_1_2():
...   yield 0
...   yield 1
...   yield 2
...
>>> get_0_1_2
<function get_0_1_2 at 0x00B2CB70>

我們定義了一個(gè)函數(shù)get_0_1_2，并且可以查看到這確實(shí)是函數(shù)類型。但與一般的函數(shù)不同的是，get_0_1_2的函數(shù)體內(nèi)使用了關(guān)鍵字yield，這使得get_0_1_2成為了一個(gè)生成器函數(shù)。生成器函數(shù)的特性如下：

1.調(diào)用生成器函數(shù)將返回一個(gè)生成器；
代碼如下:
>>> generator = get_0_1_2()
>>> generator
<generator object get_0_1_2 at 0x00B1C7D8>

2.第一次調(diào)用生成器的next方法時(shí)，生成器才開始執(zhí)行生成器函數(shù)（而不是構(gòu)建生成器時(shí)），直到遇到y(tǒng)ield時(shí)暫停執(zhí)行（掛起），并且yield的參數(shù)將作為此次next方法的返回值；
代碼如下:
>>> generator.next()
0

3.之后每次調(diào)用生成器的next方法，生成器將從上次暫停執(zhí)行的位置恢復(fù)執(zhí)行生成器函數(shù)，直到再次遇到y(tǒng)ield時(shí)暫停，并且同樣的，yield的參數(shù)將作為next方法的返回值；
代碼如下:
>>> generator.next()
1
>>> generator.next()
2

4.如果當(dāng)調(diào)用next方法時(shí)生成器函數(shù)結(jié)束（遇到空的return語句或是到達(dá)函數(shù)體末尾），則這次next方法的調(diào)用將拋出StopIteration異常（即for循環(huán)的終止條件）；
代碼如下:
>>> generator.next()
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
StopIteration

5.生成器函數(shù)在每次暫停執(zhí)行時(shí)，函數(shù)體內(nèi)的所有變量都將被封存(freeze)在生成器中，并將在恢復(fù)執(zhí)行時(shí)還原，并且類似于閉包，即使是同一個(gè)生成器函數(shù)返回的生成器，封存的變量也是互相獨(dú)立的。
我們的小例子中并沒有用到變量，所以這里另外定義一個(gè)生成器來展示這個(gè)特點(diǎn)：
代碼如下:
>>> def fibonacci():
...   a = b = 1
...   yield a
...   yield b