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PHP性能优化利器：生成器 yield理解

PHP 1586 0 创建时间：2020-12-30 15:01:39

php yield生成器

#### PHP性能优化利器：生成器 yield理解

生成器提供了一种更容易的方法来实现简单的对象迭代，相比较定义类实现 Iterator 接口的方式，性能开销和复杂性大大降低。

生成器允许你在 foreach 代码块中写代码来迭代一组数据而不需要在内存中创建一个数组, 那会使你的内存达到上限，或者会占据可观的处理时间。相反，你可以写一个生成器函数，就像一个普通的自定义函数一样, 和普通函数只返回一次不同的是, 生成器可以根据需要 yield 多次，以便生成需要迭代的值。

一个简单的例子就是使用生成器来重新实现 range() 函数。 标准的 range() 函数需要在内存中生成一个数组包含每一个在它范围内的值，然后返回该数组, 结果就是会产生多个很大的数组。 比如，调用 range(0, 1000000) 将导致内存占用超过 100 MB。

做为一种替代方法, 我们可以实现一个 xrange() 生成器, 只需要足够的内存来创建 Iterator 对象并在内部跟踪生成器的当前状态，这样只需要不到1K字节的内存。

示例 #1 将 range() 实现为生成器：
```php
<?php
function xrange($start, $limit, $step = 1) {
    if ($start < $limit) {
        if ($step <= 0) {
            throw new LogicException('Step must be +ve');
        }

for ($i = $start; $i <= $limit; $i += $step) {
            yield $i;
        }
    } else {
        if ($step >= 0) {
            throw new LogicException('Step must be -ve');
        }

for ($i = $start; $i >= $limit; $i += $step) {
            yield $i;
        }
    }
}

/* 
 * 注意下面range()和xrange()输出的结果是一样的。
 */

echo 'Single digit odd numbers from range():  ';
foreach (range(1, 9, 2) as $number) {
    echo "$number ";
}
echo "\n";

echo 'Single digit odd numbers from xrange(): ';
foreach (xrange(1, 9, 2) as $number) {
    echo "$number ";
}
?>
```

以上例程会输出：

```php
Single digit odd numbers from range():  1 3 5 7 9 
Single digit odd numbers from xrange(): 1 3 5 7 9 
```

首次调用生成器函数时，将返回内部生成器‎‎类‎‎的对象。此对象实现‎‎Iterator‎‎接口的方式与仅向前的引用器对象大致相同，并提供可调用的方法来操作生成器的状态，包括向生成器发送值和从该对象返回值。‎

#### 优点 
- 生成器会对PHP应用的性能有非常大的影响
- PHP代码运行时节省大量的内存
- 比较适合计算大量的数据

#### 使用示例：

```php

/** 
 * 计算平方数列 
 * @param $start 
 * @param $stop 
 * @return Generator 
 */  
function squares($start, $stop) {  
    if ($start < $stop) {  
        for ($i = $start; $i <= $stop; $i++) {  
            yield $i => $i * $i;  
        }  
    }  
    else {  
        for ($i = $start; $i >= $stop; $i--) {  
            yield $i => $i * $i; //迭代生成数组： 键=》值  
        }  
    }  
}  
foreach (squares(3, 15) as $n => $square) {  
    echo $n . ‘squared is‘ . $square . ‘<br>‘;  
}  
输出：  
    3 squared is 9  
    4 squared is 16  
    5 squared is 25  
    ...  
```
示例2：
```php
/对某一数组进行加权处理  
$numbers = array(‘nike‘ => 200, ‘jordan‘ => 500, ‘adiads‘ => 800);  
  
//通常方法，如果是百万级别的访问量，这种方法会占用极大内存  
function rand_weight($numbers)  
{  
    $total = 0;  
    foreach ($numbers as $number => $weight) {  
        $total += $weight;  
        $distribution[$number] = $total;  
    }  
    $rand = mt_rand(0, $total-1);  
  
    foreach ($distribution as $num => $weight) {  
        if ($rand < $weight) return $num;  
    }  
}  
  
//改用yield生成器  
function mt_rand_weight($numbers) {  
    $total = 0;  
    foreach ($numbers as $number => $weight) {  
        $total += $weight;  
        yield $number => $total;  
    }  
}  
  
function mt_rand_generator($numbers)  
{  
    $total = array_sum($numbers);  
    $rand = mt_rand(0, $total -1);  
    foreach (mt_rand_weight($numbers) as $num => $weight) {  
        if ($rand < $weight) return $num;  
    }  
}  
```

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