Go基础系列：惰性数值生成器

分类: Golang

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惰性数值生成器是指在需要的时候才生成下一个数值，不需要的时候就卡在那。这和python的列表推导表达式类似。惰性生成器的好处是不会一次性将全部结果返回或放进内存，而是每次只返回一个，这样不会在某一时刻大量占用内存和其它资源。

比如，要生成10W个数值，如果要迭代这10W个数值，有两种方法。第一种方法是将10W个数值全部生成好放进一个数组(或其它数据结构)，然后再去数组中取数据。第二种方法是迭代到哪个数值的时候临时去生成这个数值。它们的区别是显然的：第一种方法会占用大量内存，且速度有可能会很慢，第二种方法每次只占用一个数值的内存空间，用完就丢了。

下面是一个不算完美的惰性数值生成器示例：

package main

import (
	"fmt"
)

func generateNums(nums chan int) {
	num := 0
	go func() {
		for {
			num++
			nums <- num
		}
	}()
}

func getNums(nums chan int) int {
	return <-nums
}

func main() {
	nums := make(chan int)
	generatenums(nums)
	for i := 0; i < 10; i++ {
		fmt.Println(getnums(nums))
	}
}

其中generateNums()函数是惰性数值生成器，它使用一个nums channel作为参数，每次生成的数值都会放进这个channel中。

getNums()函数是取出存入nums channel中的数并返回。

理论上一切都很简单，只要在需要的地方调用generateNums()函数即可。但问题在于如果多个地方调用generateNums()，各个地方的nums通道将互相影响。所以，应该改进一下，让generateNums()自带属于自己的nums通道，而不是多个generateNums()共享一个nums通道。

func generateNums(nums chan int) {}
        |
       \|/
func generateNums(){
	nums := make(chan int)
}

因为通道私有了，要想从这个通道中取数据，需要将这个通道作为返回值：

func generateNums() chan int{
	nums := make(chan int)
	...
	return nums
}

这样每次调用generateNums()就取得了它的数值生成器通道：

nums := generateNums()

下面是改良后的惰性数值生成器：

package main

import (
	"fmt"
)

func generatenums() chan int {
	nums := make(chan int)
	num := 0
	go func() {
		for {
			num++
			nums <- num
		}
	}()
	return nums
}

func getnums(nums chan int) int {
	return <-nums
}

func main() {
	nums := generatenums()
	for i := 0; i < 10; i++ {
		fmt.Println(getnums(nums))
	}
}