通過列表生成式，我們可以直接創(chuàng)建一個列表。但是，受到內(nèi)存限制，列表容量肯定是有限的。而且，創(chuàng)建一個包含100萬個 元素的列表，不僅占用很大的存儲空間，如果我們僅僅需要訪問前面幾個元素，那后面的絕大多數(shù)元素占用的空間都白白浪費了。
所以，如果列表元素可以按照某種算法推算出來，那我們是否可以在循環(huán)的過程中不斷推算出后續(xù)的元素呢？這樣就不必創(chuàng)建完整的list，從而節(jié)省大量的空間，在Python中，這種一邊循環(huán)一邊計算的機制，稱為生成器（Generator）。
要創(chuàng)建一個generator，有很多種方法。第一種方法很簡單，只要把一個列表生成式的[]改成()，就創(chuàng)建了一個generator：
>>> L = [x*x for x in range(3)]
>>> L
[0, 1, 4]
>>> G = (x*x for x in range(3))
>>> G
<generator object <genexpr> at 0x10774db40>
L和G僅僅是差別在最外層的[]和(),L是一個list，而G是一個generator。
list可以直接打印出每個元素，而generator呢？如果是一個一個打印出來，就要借助generator的next()：
>>> G.next()
0
>>> G.next()
1
>>> G.next()
4
>>> G.next()
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
StopIteration
generator保存的是算法，每次調(diào)用next()方法，就計算出下一個值，知道最后一個值，如果沒有值了，就拋出StopIteration的異常。
使用循環(huán)，獲取generator中的每個值，說明generator也是可迭代的：
>>> G = (x*x for x in range(3))
>>> for i in G:
... print i
...
0
1
4
此刻，再次執(zhí)行：
>>> for i in G:
... print i
...
>>>
發(fā)現(xiàn)并沒有打印出什么東西。這種特性也是迭代器所具備的。
如果推算的算法比較復(fù)雜，用類似列表生成式的for循環(huán)無法實現(xiàn)的時候，還可以用函數(shù)來實現(xiàn)。例如，著名的斐波拉契數(shù)列。除第一個和第二個數(shù)外，任意一個數(shù)都可以由前面兩個數(shù)相加得到：
1，1，2，3，5，8，13，21...
使用函數(shù)打印出來：
>>> def fib(max):
... n,a,b = 0,0,1
... while n < max:
... print b
... a,b = b,a+b
... n = n+1
>>> fib(6)
1
1
2
3
5
8
仔細觀察，可以看出，fib函數(shù)實際上是定義了斐波拉契數(shù)列的推算規(guī)則，可以從第一個元素開始，推算出后續(xù)任意的元素，這種邏輯其實非常類似generator。
也就是說，上面的函數(shù)和generator僅一步之遙。要把fib函數(shù)變成generator，只需要把print b改為yield b就可以了：
def fib(max):
n, a, b = 0, 0, 1
while n < max:
yield b
a, b = b, a + b
n = n + 1
這就是定義generator的另一種方法。如果一個函數(shù)定義中包含yield關(guān)鍵字，那么這個函數(shù)就不再是一個普通函數(shù)，而是一個generator：
>>> fib(6)
<generator object fib at 0x10226ba00>
使用for循環(huán)來迭代：
>>> for i in fib(6):
... print i
...
1
1
2
3
5
8
>>> def odd():
... print 'step 1'
... yield 1
... print 'step 2'
... yield 3
... print 'step 3'
... yield 5
...
>>> o = odd()
>>> o.next()
step 1
1
>>> o.next()
step 2
3
>>> o.next()
step 3
5
>>> o.next()
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
StopIteration
可以看到，odd不是普通函數(shù)，而是generator，在執(zhí)行過程中，遇到y(tǒng)ield就中斷，下次又繼續(xù)執(zhí)行。執(zhí)行3次yield后，已經(jīng)沒有yield可以執(zhí)行了，所以，第4次調(diào)用next()就報錯。
小結(jié)
generator是非常強大的工具，在Python中，可以簡單地把列表生成式改成generator，也可以通過函數(shù)實現(xiàn)復(fù)雜邏輯的generator。
要理解generator的工作原理，它是在for循環(huán)的過程中不斷計算出下一個元素，并在適當(dāng)?shù)臈l件結(jié)束for循環(huán)。對于函數(shù)改成的generator來說，遇到return語句或者執(zhí)行到函數(shù)體最后一行語句，就是結(jié)束generator的指令，for循環(huán)隨之結(jié)束。
