Что такое генераторы в Python?

Короткий ответ

Генераторы — простой и экономный по памяти способ создавать итераторы в Python. Функция становится генераторной, если в её теле встречается ключевое слово yield: при вызове она возвращает объект-генератор, который выдаёт значения по одному, только когда их запрашивают.

Как это работает подробнее

Ленивый механизм позволяет не хранить всю последовательность в памяти, что важно для больших и даже бесконечных данных.

• Приостановка. Каждый раз при выполнении yield функция приостанавливается, возвращает текущее значение и запоминает своё состояние.
• Продолжение. При запросе следующего значения через for или next() выполнение возобновляется ровно с места остановки.
• Полноценный итератор. Генератор автоматически реализует методы __iter__() и __next__().
• Завершение. Когда функция доходит до конца или встречает return, выбрасывается исключение StopIteration, сигнализирующее об исчерпании.

Пример кода

Генератор чисел от 1 до maxКопировать

def fun(max):
    cnt = 1
    while cnt <= max:
        yield cnt
        cnt += 1
ctr = fun(5)          # ctr — объект-генератор
for n in ctr:
    print(n)          # 1 2 3 4 5

Что использовать на практике

• Большие данные. Для чтения потоков и обработки больших последовательностей используй генераторы вместо построения списков целиком.
• Бесконечные данные. Генераторы позволяют работать с бесконечными последовательностями, порождая элементы по требованию.
• Ленивые вычисления. Вычисляй очередной элемент только в момент запроса, экономя память и время на старте.