4.4　生成器（Generator）与yield

前面在1.1.8小节讲述过迭代器。一个迭代器是这样一个容器，它实现了Traversable接口，从而能够遍历容器中的内部元素。PHP中最常见的迭代器是数组，能使用foreach来遍历所有的元素。

与迭代器密切相关的概念是生成器（Generator）和yield。

4.4.1　生成器

为了解释生成器，我们先看一个现实中的例子。

假设某工厂有5000名工人，为解决就餐问题开设了食堂，每餐每人有1碗米饭1盘菜。工人打饭时有两个方案：

方案1：食堂工作人员把5000份套餐全部打包好，放在桌子上，依次发给工人。

方案2：工人排队，食堂工作人员依次给工人打饭。

现实生活中第1种方案并不常见，因为事先把所有套餐全部打包好，需要占用餐厅5000个位置来放置这些饭盒，很浪费空间；而采用第2种方案，米饭和菜只需分别放在一个大桶里，随用随取即可。

将这个例子放到程序里可以有如下表示：

1．数组里有5000个元素

2．采用自定义的生成函数生成

（源码文件：ch04/generator.php）

采用memory_get_usage方法打印出两种方案所需的内存使用量：

方案1：968912

方案2：226504

可以看到方案2的内存使用量仅是方案1的1/4。方案2也有其他优点：实现简单，1个人就可以打饭；方案1装满5000份套餐所需时间太长，后面装好前面就凉了，方案2随用随取。

生成器是用来生成迭代器的函数，其优点有以下三个：

●　实现简单。

●　避免分配大块内存，防止程序超过内存限制。

●　避免生成迭代器的执行时间过长。

4.4.2　yield

yield应用于生成器函数里，类似于return，但略有不同：

●　yield可以有多个。

●　yield会记住上次返回的值，下次调用时会返回下一个yield。

例如以下示例中，有3个yield，每次遍历时会依次返回1,2,3的值，从而实现遍历。

（源码文件：ch04/yield_demo）

4.4.3　生成器的设计

Generator可以生成一个可迭代的容器，显然这个容器的容量是有限的。那么设计生成器时，就引出一个问题：是由Generator控制数目，还是在循环中控制呢？这里分享一个规则：

●　规则1：当数据有一定规则可循时，可以由Generator控制数目。例如生成奇数，计算阶乘等。

●　规则2：当数据无规则可循或随机时，一般在循环中控制。

为了便于理解，我们实现两个Generator。

1．生成奇数

编写一个函数，当输入n时，输出n个奇数。

程序代码如下：（源码文件：ch04/generator_odd.php）

2．生成uuid

uuid是通用唯一识别码（Universally Unique Identifier），理论上每个uuid都是全局唯一的，这在生成不重复的标识符时非常有用，如订单号、物流号。按照概率论计算，一个人每年被陨石击中的概率大概是170亿分之一，而两个uuid重复的概率比这还小。

程序示例如下：（源码文件：ch04/generator_uuid.php）

这个例子中，采用外部变量$num来控制遍历的数目，一旦达到数量限制，遍历过程会被break，从而控制了循环的流程。

4.4.4　面试题：用yield实现斐波那契数列

题目描述：输入n，返回斐波那契数列的前n个数，要求用yield实现。

解答：斐波那契数列的每一项都是前两个数之和，例如：

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

实现代码如下：（源码文件：ch04/yield_fibonacci.php）

引申思考：为什么不用递归实现斐波那契数列呢？

递归实现斐波那契数列的确比较简单，但存在重复计算的问题；而yield实现（这种方法叫动态规划）时，能够暂存子问题的结果，因此效率更高些。