4.4　生成器（Generator）與yield

前面在1.1.8小節講述過迭代器。一個迭代器是這樣一個容器，它實現了Traversable接口，從而能夠遍歷容器中的內部元素。PHP中最常見的迭代器是數組，能使用foreach來遍歷所有的元素。

與迭代器密切相關的概念是生成器（Generator）和yield。

4.4.1　生成器

為了解釋生成器，我們先看一個現實中的例子。

假設某工廠有5000名工人，為解決就餐問題開設了食堂，每餐每人有1碗米飯1盤菜。工人打飯時有兩個方案：

方案1：食堂工作人員把5000份套餐全部打包好，放在桌子上，依次發給工人。

方案2：工人排隊，食堂工作人員依次給工人打飯。

現實生活中第1種方案并不常見，因為事先把所有套餐全部打包好，需要占用餐廳5000個位置來放置這些飯盒，很浪費空間；而采用第2種方案，米飯和菜只需分別放在一個大桶里，隨用隨取即可。

將這個例子放到程序里可以有如下表示：

1．數組里有5000個元素

2．采用自定義的生成函數生成

（源碼文件：ch04/generator.php）

采用memory_get_usage方法打印出兩種方案所需的內存使用量：

方案1：968912

方案2：226504

可以看到方案2的內存使用量僅是方案1的1/4。方案2也有其他優點：實現簡單，1個人就可以打飯；方案1裝滿5000份套餐所需時間太長，后面裝好前面就涼了，方案2隨用隨取。

生成器是用來生成迭代器的函數，其優點有以下三個：

●　實現簡單。

●　避免分配大塊內存，防止程序超過內存限制。

●　避免生成迭代器的執行時間過長。

4.4.2　yield

yield應用于生成器函數里，類似于return，但略有不同：

●　yield可以有多個。

●　yield會記住上次返回的值，下次調用時會返回下一個yield。

例如以下示例中，有3個yield，每次遍歷時會依次返回1,2,3的值，從而實現遍歷。

（源碼文件：ch04/yield_demo）

4.4.3　生成器的設計

Generator可以生成一個可迭代的容器，顯然這個容器的容量是有限的。那么設計生成器時，就引出一個問題：是由Generator控制數目，還是在循環中控制呢？這里分享一個規則：

●　規則1：當數據有一定規則可循時，可以由Generator控制數目。例如生成奇數，計算階乘等。

●　規則2：當數據無規則可循或隨機時，一般在循環中控制。

為了便于理解，我們實現兩個Generator。

1．生成奇數

編寫一個函數，當輸入n時，輸出n個奇數。

程序代碼如下：（源碼文件：ch04/generator_odd.php）

2．生成uuid

uuid是通用唯一識別碼（Universally Unique Identifier），理論上每個uuid都是全局唯一的，這在生成不重復的標識符時非常有用，如訂單號、物流號。按照概率論計算，一個人每年被隕石擊中的概率大概是170億分之一，而兩個uuid重復的概率比這還小。

程序示例如下：（源碼文件：ch04/generator_uuid.php）

這個例子中，采用外部變量$num來控制遍歷的數目，一旦達到數量限制，遍歷過程會被break，從而控制了循環的流程。

4.4.4　面試題：用yield實現斐波那契數列

題目描述：輸入n，返回斐波那契數列的前n個數，要求用yield實現。

解答：斐波那契數列的每一項都是前兩個數之和，例如：

0,1,1,2,3,5,8,13,...

實現代碼如下：（源碼文件：ch04/yield_fibonacci.php）

引申思考：為什么不用遞歸實現斐波那契數列呢？

遞歸實現斐波那契數列的確比較簡單，但存在重復計算的問題；而yield實現（這種方法叫動態規劃）時，能夠暫存子問題的結果，因此效率更高些。