一、什么是生成器？
我们知道，通过“列表生成式” 可以直接创建一个列表，但是列表生成式 存在一个缺陷：当列表生成式的数值非常大时，会出现运行缓慢，内存不足，若足够大，将造成计算机死机。一次性创建出一个列表，如果数值很大，就会占用很大的存储空间，而假如我们仅仅需要访问前面几个元素，那后面绝大多数元素占用的空间就都白白浪费了。
那么是否有一种可以不用一次性创建，而是根据需要的时候再去推算出来，这样就不会占用很大的内存空间。
而“生成器” 就是因此诞生的。在Python中，这种一边循环一边计算的机制，一次生成一个值的特殊类型函数，称为生成器：generator。
generator 是一个可迭代对象，那么它就是遵循迭代器协议的，要想获取元素，可以调用next（）方法去获取，当然一般我们直接用for循环即可。
二、生成器的基本格式
（1）把一个“列表生成式” 的中括号 [] 改成 小括号 ()
(表达式 for 变量 in 序列)
举例：
g = (i for i in range(1, 10))
print(g)
输出结果：（是一个可迭代对象）
<generator object <genexpr> at 0x000001994DDFDBC8>
那么我们如果去取值呢？使用for循环。
g = (i for i in range(1, 10))
for x in g:
print(x)
输出的结果：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
（2）如果推算的算法比较复杂，用类似列表生成式的for循环无法实现的时候，还可以用函数来实现。如果一个函数定义中包含yield关键字，那么这个函数就不再是一个普通函数，而是一个generator 生成器。
generator和函数的执行流程不一样。函数是顺序执行，遇到return语句或者最后一行函数语句就返回。而变成generator的函数，在每次调用next()的时候执行，遇到yield语句返回，再次执行时是从上次返回的yield语句处继续执行后面的语句。
举例：
def odd():
print("步骤1")
yield 1
print("步骤2")
yield 2
print("步骤3")
yield 3
print(odd())
输出的结果：（生成器，可迭代对象）
<generator object odd at 0x0000018B1E17D8C8>
再来看看在每次调用next()的时候执行后返回的结果：
def odd():
print("步骤1")
yield 1
print("步骤2")
yield 2
print("步骤3")
yield 3
o = odd()
print(next(o))
输出的结果：（可见遇到yield 就返回）
步骤1
1
连续执行两次next(o):
def odd():
print("步骤1")
yield 1
print("步骤2")
yield 2
print("步骤3")
yield 3
o = odd()
print(next(o))
print(next(o))
输出的结果：（可见遇到yield 就返回，再次执行，是从上次返回的yield语句处继续执行后面的语句）
步骤1
1
步骤2
2
连续执行三次next(o):
def odd():
print("步骤1")
yield 1
print("步骤2")
yield 2
print("步骤3")
yield 3
o = odd()
print(next(o))
print(next(o))
print(next(o))
输出的结果：（可见遇到yield 就返回，再次执行，是从上次返回的yield语句处继续执行后面的语句）
步骤1
1
步骤2
2
步骤3
3
三、练习题
（1）把以下fib()函数变成 generator
"""著名的斐波拉契数列（Fibonacci），除第一个和第二个数外，任意一个数都可由前两个数相加得到：
1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, ...
"""
def fib(k):
n, a, b = 0, 0, 1
while n < k:
print(b)
a, b = b, a + b
n = n + 1
return "done"
o = fib(6)
print(o)
说明：
a, b = b, a + b 赋值语句相当于：
t = (b, a + b)
a = t[0]
b = t[1]
解答：
仔细分析，其实fib()函数 实际上是定义了斐波拉契数列的推算规则，可以从第一个元素开始，推算出后续任意的元素，这种逻辑和生成器很类似。所以我们只需要把print(b) 改成 yield b ，就可以了。
def fib(k):
n, a, b = 0, 0, 1
while n < k:
yield b
a, b = b, a + b
n = n + 1
return "done"
g = fib(6)
print(g)
for i in g:
print(i)
输出的结果：
<generator object fib at 0x00000130B79DDBC8>
1
1
2
3
5
8
但是用for循环调用generator时，发现拿不到generator的return语句的返回值。如果想要拿到返回值，必须捕获StopIteration错误，返回值包含在StopIteration的value中：
def fib(k):
n, a, b = 0, 0, 1
while n < k:
yield b
a, b = b, a + b
n = n + 1
return "done"
g = fib(6)
while True:
try:
x = next(g)
print(x)
except StopIteration as e:
print("Generator return value:", e.value)
break
输出的结果：
1
1
2
3
5
8
Generator return value: done
（2）以list的方式不断输出杨辉三角的每一行。
"""
杨辉三角定义如下：
1
/ \
1 1
/ \ / \
1 2 1
/ \ / \ / \
1 3 3 1
/ \ / \ / \ / \
1 4 6 4 1
/ \ / \ / \ / \ / \
1 5 10 10 5 1
把每一行看做一个list，试写一个generator，不断输出下一行的list：
"""
解答：
def triangles(k):
L = [1]
while True:
yield L
L = [L[i]+L[i+1] for i in range(len(L)-1)]
L.insert(0, 1)
L.append(1)
if len(L) > k:
break
g = triangles(10)
print(g)
for x in g:
print(x)
输出的结果：
[1]
[1, 1]
[1, 2, 1]
[1, 3, 3, 1]
[1, 4, 6, 4, 1]
[1, 5, 10, 10, 5, 1]
[1, 6, 15, 20, 15, 6, 1]
[1, 7, 21, 35, 35, 21, 7, 1]
[1, 8, 28, 56, 70, 56, 28, 8, 1]
[1, 9, 36, 84, 126, 126, 84, 36, 9, 1]
说明：
"""
L = [L[i]+L[i+1] for i in range(len(L)-1)] 相当于：
my_list = []
for i in range(len(L)-1):
my_list.append(L[i] + L[i+1])
print(my_list)
"""
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