JS:生成器函数和迭代器之前的关系

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生成器函数

生成器函数就是在普通函数的 function 关键字后面加个星号(*

function* generator() {
    yield 1
    yield 2
    yield 3
}

调用生成器函数,返回的就是一个迭代器(iterator)。

const iterator = generator()

iterator.next() // {value: 1, done: false}
iterator.next() // {value: 2, done: false}
iterator.next() // {value: 3, done: false}
iterator.next() // {value: undefined, done: true}

迭代器就是部署了 next 方法一个对象,每次调用就会返回一个包含 valuedone 属性的对象:value 表示当前遍历值,done 则表示遍历时候结束。

for-of 循环

for..of 循环是用来遍历可迭代对象(iterable)的。语法如下:

for (variable of iterable) {
    // statements
}

所谓的可迭代对象就是部署了 [Symbol.iteraor] 属性的对象,这个属性是个方法。调用这个方法就能得到迭代器,因此 [Symbol.iteraor] 还被称为“迭代器生成函数”。

const arr = ['a', 'b', 'c']

// (1) 使用 for-of 循环
for (const element of arr) {
  console.log(element)
}

// (2) 手动循环
let iterator = arr[Symbol.iterator]()
while (true) {
  let result = iterator.next()
  if (result.done) break
  console.log(result.value)
}

(1) 处的 for-of 循环,内部的执行逻辑如 (2) 处代码反映的这样。最终的输出结果为 a -> b -> c

for-of 与生成器函数

你可能不知道的是:调用生成器函数的结果也能被 for-of 循环遍历。

还是以上面的 generator() 为例:

for (const element of generator()) {
  console.log(element)
}

// 1 -> 2 -> 3

果然可以。但我不知道看后的大家有没有疑问,我倒是有。

generator() 的结果不是个迭代器吗,为什么也能被 for-of 调用?莫非 for-of 不仅对可迭代对象,也能直接对迭代器遍历?

我们来试试。

for (const element of arr[Symbol.iterator]()) {
  console.log(element)
}
// a -> b -> c

arr[Symbol.iterator]() 返回的是个迭代器,看到确实可以被 for-of 遍历。那么就能说明 for-of 也能对迭代器做遍历吗?

for-of 只能遍历可迭代对象

我们来看下,arr[Symbol.iterator]() 的结构吧。

image.png

  • 支持 next 方法说明是个迭代器对象。
  • 同时原型链上继承了一个 [Symbol.iterator] 属性……啊,原来还是个可迭代对象啊。

数组的 arr[Symbol.iterator]() 的返回对象:既是迭代器,也是可迭代对象。这就有点问题了,因为这里起作用的可能还是 [Symbol.iterator] 属性(按 for-of 的语法来说,是这样的)。

为了充分证明,咱们再用普通对象改装成的可迭代对象,证明一下:

let range = {}
range[Symbol.iterator] = function() {
  return {
    current: 1,
    last: 3,
    
    next() {
      if (this.current <= this.last) {
        return { done: false, value: this.current++ }
      } else {
        return { done: true }
      }
    }
  }
}

我们先用 for-of 遍历一下:

for (let item of range) { console.log(item) } // 1 -> 2 -> 3

OK,没问题。下面进入关键一步了,对 range[Symbol.iterator]() 的结果遍历。

for (let item of range[Symbol.iterator]()) { console.log(item) }
// TypeError: range[Symbol.iterator] is not a function or its return value is not iterable

报错啦!range[Symbol.iterator] 返回的要是个可迭代对象才行

即是说 arr[Symbol.iterator]() 之所以能够遍历,不是因为它是个迭代器,而是因为它是个可迭代对象。

如果再进一步,我们还能发现一个有趣的地方:

let iterator = arr[Symbol.iterator]()

iterator[Symbol.iterator]() === iterator // true

arr[Symbol.iterator]() 是个可迭代对象,我们对它调用 [Symbol.iterator],发现结果与自身相等!这也是为什么前面会给我们造成 for-of 也能遍历迭代器假象的原因。

生成器函数返回值还是个可迭代对象

再回到前面生成器函数的例子:

function* generator() {
    yield 1
    yield 2
    yield 3
}

for (const element of generator()) {
  console.log(element)
}
// 1 -> 2 -> 3

generator() 的返回结果是个迭代器对象,但这个对象能被 for-of 循环,绝对是因为它同时还是个可迭代对象!

我们验证下:

image.png

果然是的。同样的:

let iterator = generator()

iterator[Symbol.iterator]() === iterator // true

啊哈,同为可迭代对象的迭代器,调用 [Symbol.iterator] 后,结果与自身相等(再摸一遍脑门)——这就是为什么,前面我们会有 for-of 也能遍历迭代器幻象的原因!

使用生成器函数创建可迭代对象

有一个有趣的用例,我们改下下上面的 range 对象:

const range = {
    *[Symbol.iterator]() {
        yield 1;
        yield 2;
        yield 3;
    }
}

for (let value of range) { 
    console.log(value)
}
// 1 -> 2 -> 3

这里使用的是“生成器函数的返回值是迭代器”这一特点。

总结

  • 调用生成器函数返回的结果,是个迭代器对象(具有 next 方法)。同时,
  • 这个迭代器还是个可迭代对象。这就是为什么
  • generator() 的结果可以被 for-of 遍历的原因!

参考链接

(正文完)


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