Python生成器函数的概念及实现方式

Python生成器函数是一种特殊的函数，它能够生成一个迭代器，用于产生一个序列的值。与普通函数不同的是，生成器函数使用yield语句来返回值，而不是使用return语句。生成器函数的实现方式有两种：通过函数和通过生成器表达式。

生成器函数通过使用yield语句来生成值，并且在每次生成值后暂停函数的执行，保存函数的状态，以便下次调用时能够从暂停的位置继续执行。这样的函数被称为生成器函数，因为它能够生成一个序列的值。

生成器函数的定义与普通函数类似，只是在返回值时使用yield语句。例如，下面是一个简单的生成器函数，用于生成从0到n的所有偶数：

def even_numbers(n):
    for i in range(n+1):
        if i % 2 == 0:
            yield i

调用生成器函数时，并不会立即执行函数，而是返回一个生成器对象，用于产生值的迭代器。要获取生成器函数生成的值，可以使用next()函数或者迭代器的for循环。

generator = even_numbers(10)
print(next(generator))  # 输出：0
print(next(generator))  # 输出：2
print(next(generator))  # 输出：4

for number in generator:
    print(number)  # 输出：6, 8, 10

通过生成器函数生成的值是惰性求值的，即只有在需要时才会生成。这意味着生成器函数可以处理大量的数据，而不会占用过多的内存。例如，可以使用生成器函数来生成斐波那契数列的值：

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

for number in fibonacci():
    if number > 1000:
        break
    print(number)

除了使用生成器函数来定义生成器，还可以使用生成器表达式来创建生成器。生成器表达式是一种类似于列表推导式的表达式，但是它返回的是一个生成器对象，而不是一个列表。生成器表达式的语法与列表推导式类似，只是使用圆括号而不是方括号。例如，下面是一个通过生成器表达式生成1到10的平方的例子：

squares = (x**2 for x in range(1, 11))
for square in squares:
    print(square)  # 输出：1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100

生成器表达式与生成器函数类似，都能够通过生成器对象来产生序列的值，并且都是惰性求值的。生成器表达式通常用于简化代码，并且能够更清晰地表达逻辑。