PHP 中的生成器（Generator）詳解

談到駕駛，速度並非一切。但在網路上，速度變得與眾不同。你的應用程式越快，使用者體驗越好。這篇文章是關於 PHP 生成器的，那麼我們為什麼要討論速度呢？你很快就會發現，生成器在速度和記憶體的管理上發揮著巨大的作用。

PHP 生成器是什麼？

生成器是在 PHP 5.5 版本中新增的，它提供了一種簡單的方法來遍歷資料，而不需要在記憶體中構建陣列。是不是有點疑惑？那舉一個例子，展示使用生成器是一個好方式。

首先，建立一個 generator.php 檔案，它將貫穿我們整個例子。建立檔案之後，我們新增一段程式碼。

<?php
function getRange ($max = 10) {
    $array = [];
    for ($i = 1; $i < $max; $i++) {
        $array[] = $i;
    }
    return $array;
}
foreach (getRange(15) as $range) {
    echo "Dataset {$range} <br>";
}

我們可以在建立 generator.php 檔案所在目錄中快速啟動一個內建的 PHP 伺服器：

php -S localhost:8000

如果用瀏覽器開啟 http://localhost:8000/generator.php ，我們應該看到這樣的結果：

微信截圖_20200511103244.png

這段程式碼的自解釋性並不是太好。讓我們稍微改動一下程式碼

<?php
foreach (getRange(PHP_INT_MAX) as $range) {
    echo "Dataset {$range} <br>";
}

現在，上面的這段程式碼能夠生成的最大值是 PHP_INT_MAX （也就是 PHP 能夠生成的最大值）. 當我們這樣修改後重新整理瀏覽器，我們注意到這次有一些不一樣。這段生成器指令碼丟擲了一條 warning 資訊 .

微信截圖_20200511103258.png

有點遺憾的是 PHP 耗盡了記憶體。你能夠想到的解決方法可能包括增加 php.ini 檔案中 memory_limit 的上限。不過平心而論，這個指令碼既不高效又佔用記憶體，我們需要的是一個高效且佔用記憶體低的指令碼。

使用生成器

讓我們在上面定義相同的函數，用相同的值 PHP_INT_MAX 呼叫它，然後再次執行。但是這一次我們將建立一個生成器函數。

<?php
function getRange ($max = 10) {
    for ($i = 1; $i < $max; $i++) {
        yield $i;
    }
}
foreach (getRange(PHP_INT_MAX) as $range) {
    echo "Dataset {$range} <br>";
}

解析 getRange 函數，這次，我們只迴圈遍歷值和 yield 輸出。 yield 與返回值類似，因為它也是從函數返回一個值，但唯一的區別是 yield 只會在需要時返回一個值，並且不會嘗試將整個資料集保留在記憶體中。

如果您轉到瀏覽器，您應該會看到頁面上顯示的資料。給定適當的時間，瀏覽器最終顯示資料。

注意: 生成器只能在函數中使用。

為什麼要使用生成器

有時候，我們可能會遇到想要解析一個龐大的資料集（也可能是紀錄檔檔案），也可能對一個大型資料庫的結果集執行計算，等等情況。我們不想讓這些資料全部載入到記憶體中。我們應該盡可能的儲存相應的記憶體狀態。資料不一定要很大 —— 無論資料有多小，生成器都是有效的。別忘了，我們的目的是使用更少的記憶體來盡可能快的處理資料。

返回鍵值對

有時候，我們的資料是基於 key-value 時才更有說服力。使用生成器時，我們可能會生成下面這樣的鍵值對。

<?php
function getRange ($max = 10) {
    for ($i = 1; $i < $max; $i++) {
        $value = $i * mt_rand();
        yield $i => $value;
    }
}

然後，我們可以使用這個鍵值對，就像使用任意的陣列一樣。

<?php
foreach (getRange(PHP_INT_MAX) as $range => $value) {
    echo "Dataset {$range} has {$value} value<br>";
}

傳遞引數到生成器中

生成器也能接收傳參。這意味這生成器允許我們向其中注入引數，作為一個命令或者其他作用。例如，我們向生成器傳送一個值，讓它停止執行或者修改輸出結果。使用上面的 getRange 函數，我們可以實現這一點。

<?php
function getRange ($max = 10) {
    for ($i = 1; $i < $max; $i++) {
        $injected = yield $i;
        if ($injected === 'stop') return;
    }
}

要傳送注入這個值，我們可以這樣做。

<?php
$generator = getRange(PHP_INT_MAX);
foreach ($generator as $range) {
    if ($range === 10000) {
        $generator->send('stop');
    }
    echo "Dataset {$range} <br>";
}

注意: 在生成器中使用 return ，會跳出生成器。

不要濫用生成器

雖然使用 PHP_INT_MAX 有點過了。但對我來說， PHP_INT_MAX 即 2147483647 也就是:

二十億四千七百四十萬四千八萬三千六百四十七

生成器使記憶體使用更高效。但如果濫用，一樣會造成記憶體相關的問題。

總結

生成器提供了難以忽視的顯著性的能提升。大多數的時候，我們不需要高設定的伺服器來執行程式碼。我們只需要做一點重構，生成器是非常有用的，我們應該多多使用它們。

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