如何编写一个生成器函数

生成器函数是Python中一个非常有用的工具。它可以将复杂的数据集合分解成一个可迭代的序列，每次迭代只返回其中的一个元素。生成器函数可以大大减少内存占用，并且提高算法性能。以下是如何编写一个生成器函数的完整步骤：

1. 创建一个函数。在Python中，创建一个生成器函数与创建一个普通函数一样，需要使用def关键字。

2. 使用yield语句。生成器函数的核心是yield语句。在函数中使用yield关键字，来指示函数返回一个迭代器。当函数被调用时，它会返回一个生成器对象，而不是函数执行的结果。每次调用生成器的__next__()方法时，它会在yield语句处暂停，并返回yield后面的值。当生成器再次被调用__next__()方法时，它会从上次暂停的地方继续执行。

3. 为生成器函数添加参数。可以向生成器函数添加参数，以便在迭代元素时进行一些计算。如果添加参数，必须在函数调用时提供值。

4. 编写代码。创建生成器函数的代码与编写普通函数的代码类似。因此，可以按照常规的方式编写Python代码来创建生成器函数。

5. 调用生成器函数。生成器函数实际上不会立即返回一个数据集合，而是返回一个生成器对象。此时，还没有任何代码被执行。要迭代生成器对象，请使用for循环或者next()函数。

以下是一个例子：

def my_generator():

    for i in range(100):

        yield i ** 2

for num in my_generator():

    print(num)

生成器函数my_generator()中使用for循环来迭代100个数字的平方，每个数字考虑一次，然后使用yield语句返回它。for循环（在代码的第6行）及print语句（在第7行）将一个接一个地获取每个元素并将其打印输出，直到该函数将100个元素全部返回。在代码的第3行，使用**操作符将一个数字的平方返回给yield语句。

现在，我们来分步解释上面的例子：

1. 创建一个函数 def my_generator():。

2. 使用yield语句 yield i ** 2。

3. 添加参数 def my_generator(n): for i in range(n): yield i ** 2。

4. 编写代码。完整代码如下：

def my_generator(n): 

    for i in range(n):

        yield i ** 2

for num in my_generator(100):

    print(num)

5. 调用生成器函数。当函数被调用时，它会返回一个生成器对象。可以使用next()函数或者for循环来迭代获取每个元素。

生成器函数的优点在于，不会立即将整个列表或数组加载到内存中，而是将它们作为一个可迭代的序列返回。这对大数据集、复杂算法和内存限制的应用程序很有用。生成器函数可以在调用时逐个计算元素，从而减少应用程序的内存占用，并实现更快的处理速度。生成器函数可以大大提高代码的效率和功能，是Python编程学习中不可或缺的一部分。