Python的生成器（Generator）

Python中的生成器（Generator）是一种特殊的迭代器，它允许你创建一个包含大量数据项的序列，而不需要一次性将所有数据加载到内存中。生成器的核心特点是惰性求值（lazy evaluation），即在需要时才产生下一个值，这对于处理大数据集或无限序列非常有用。生成器主要有两种定义方式：

1. 使用函数定义：通过在函数中使用 yield 关键字，该函数就变成了一个生成器函数。当调用这个函数时，它返回一个生成器对象，而不是直接执行函数并返回结果。每次迭代时，会从上次停止的地方（yield语句）继续执行，直到遇到下一个yield或函数结束。

   def simple_generator():
       yield 1
       yield 2
       yield 3
   
   gen = simple_generator()
   print(next(gen))  # 输出 1
   print(next(gen))  # 输出 2
   print(next(gen))  # 输出 3
   

2. 使用生成器表达式：类似于列表推导式，但使用圆括号而非方括号包围，这样创建的表达式会返回一个生成器对象。

   gen_exp = (x * x for x in range(5))
   for num in gen_exp:
       print(num)
   # 输出 0, 1, 4, 9, 16
   

生成器的主要优点包括：

• 节省内存：特别是在处理大量数据时，因为它们不一次性生成所有元素，而是按需产生。
• 实现了惰性计算：只在需要时计算下一个值，这对于无限序列特别有用。
• 可用于创建高效的循环和数据处理流程，如处理文件读取、网络数据流等。

记住，生成器一旦遍历完成或被显式关闭后，就不能再次使用。如果需要重新遍历生成器产生的序列，需要重新创建生成器对象。