Python怎样定义和使用生成器函数？

生成器函数是一种特殊的函数，它可以使用yield语句来生成一个序列的值。不同于普通函数一次性返回所有结果，生成器函数每次返回一个值，并且在下一次调用时从上次离开的地方继续执行。这种特性使得生成器函数在处理大量数据时非常高效，因为它不需要一次性将所有数据加载到内存中。

要定义一个生成器函数，只需在函数体中使用yield语句即可。下面是一个简单的例子，展示了如何定义和使用生成器函数来生成斐波那契数列：

def fibonacci():
    a, b = 0, 1
    while True:
        yield a
        a, b = b, a + b

在这个例子中，fibonacci()函数是一个生成器函数。它使用了一个while循环无限地生成斐波那契数列。在每次循环迭代中，使用yield语句返回当前的斐波那契数，并记住下一次循环迭代时需要继续执行的位置。

要使用生成器函数生成值，需要将生成器函数调用后的结果赋值给一个变量。这个变量将成为一个生成器对象，可以通过调用next()函数来获取生成器的下一个值。例如，下面的代码展示了如何使用上面定义的斐波那契生成器打印前10个斐波那契数：

fib = fibonacci()

for _ in range(10):
    print(next(fib))

输出结果为：

0
1
1
2
3
5
8
13
21
34

另外，指定一个生成器对象作为for循环的可迭代对象，可以自动调用next()函数并处理StopIteration异常，从而遍历所有生成器生成的值。因此，上面的例子也可以通过for循环来实现：

fib = fibonacci()

for num in fib:
    print(num)
    if num > 100:
        break

输出结果为：

0
1
1
2
3
5
8
13
21
34
55
89
144

总结起来，定义和使用生成器函数的步骤如下：

1. 定义一个生成器函数，使用yield语句生成值。

2. 将生成器函数调用后的结果赋值给一个变量，得到一个生成器对象。

3. 使用next()函数来获取生成器的下一个值，或者使用for循环遍历生成器的所有值。

生成器函数是一种非常方便和高效的工具，可以帮助解决处理大量数据时的内存占用和性能问题。在Python中，有很多标准库中的函数和类也是使用生成器函数实现的，例如range()函数、enumerate()函数和itertools模块中的一些函数等。掌握生成器函数的使用将有助于写出更加高效和优雅的Python代码。