生成器（Generators）在 Python 中是一种特殊的迭代器（Iterator），它们允许你按需生成值，而不是一次性生成所有值。这使得生成器在处理大量数据时特别有用，因为它可以节省内存。

什么是生成器？

生成器是一个返回迭代器的函数，它使用 yield 语句来返回值，而不是 return。每次调用生成器函数时，它会从上次停止的地方继续执行，直到下一个 yield 语句。

生成器函数

def simple_generator():
    yield 1
    yield 2
    yield 3

gen = simple_generator()
for i in gen:
    print(i)

上述代码定义了一个简单的生成器函数 simple_generator，它将按顺序生成数字 1、2 和 3。

使用生成器

生成器在迭代过程中不会一次性计算所有值，而是按需生成每个值。这意味着生成器可以处理非常大的数据集，而不会占用太多内存。

生成器表达式

生成器表达式与列表推导式类似，但返回一个生成器对象而不是列表。

numbers = (x * x for x in range(10))
for number in numbers:
    print(number)

这段代码将生成一个平方数的生成器，而不是一个列表。

生成器与列表的区别

  • 内存效率：生成器在任何时候都只处理一个值，而列表需要存储整个列表的所有值。
  • 一次性处理：列表可以在创建时一次性生成所有值，而生成器按需生成值。

示例：斐波那契数列生成器

斐波那契数列是一个经典的数学问题，可以用生成器来高效地解决。

def fibonacci_generator(n):
    a, b = 0, 1
    for _ in range(n):
        yield a
        a, b = b, a + b

fib = fibonacci_generator(10)
for number in fib:
    print(number)

这段代码将生成前 10 个斐波那契数。

扩展阅读

想要了解更多关于 Python 生成器的知识，可以阅读 Python 生成器教程。

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generator
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