面试题：Python中生成器与普通函数的区别

Question

请详细阐述Python中生成器函数和普通函数在定义、执行过程、返回值等方面有哪些主要区别，并举例说明。

Answer 1

定义区别

• 普通函数：使用 def 关键字定义，函数体中使用 return 语句返回结果。例如：

def normal_function():
    return 10

• 生成器函数：同样使用 def 关键字定义，但函数体中使用 yield 关键字来产生值。例如：

def generator_function():
    yield 1
    yield 2

执行过程区别

• 普通函数：调用普通函数时，函数体中的代码会立即执行，直到遇到 return 语句，然后返回结果并结束函数的执行。

def normal_function():
    print('开始执行普通函数')
    result = 1 + 2
    print('普通函数执行结束')
    return result
res = normal_function()
print(res)

执行上述代码，会依次打印“开始执行普通函数”，“普通函数执行结束”，最后打印 3。

• 生成器函数：调用生成器函数时，函数体不会立即执行，而是返回一个生成器对象。只有在使用 next() 函数（或者在 for 循环中隐式调用 next()）时，函数体才会执行，直到遇到 yield 语句暂停执行，并返回 yield 后面的值。再次调用 next() 时，从暂停的位置继续执行，直到下一个 yield 或者函数结束。

def generator_function():
    print('开始执行生成器函数')
    yield 1
    print('生成器函数继续执行')
    yield 2
gen = generator_function()
print(next(gen))
print(next(gen))

执行上述代码，首先打印“开始执行生成器函数”，然后返回 1，再次调用 next(gen) 时，打印“生成器函数继续执行”，然后返回 2。

返回值区别

• 普通函数：使用 return 语句返回一个单一的值（或者一个包含多个值的容器，如列表、元组等），一旦执行到 return 语句，函数就结束执行。
• 生成器函数：使用 yield 语句可以返回多个值，每次遇到 yield 时，函数暂停执行并返回值，函数的状态会被保存，下次调用 next() 时可以继续从暂停处执行。当没有更多的 yield 语句可执行时，生成器会抛出 StopIteration 异常。例如，通过 for 循环遍历生成器时，循环会在生成器抛出 StopIteration 异常时自动结束。

def generator_function():
    for i in range(3):
        yield i
for num in generator_function():
    print(num)

上述代码会依次打印 0、1、2。