ES6 Generator函数详解：语法、执行机制与yield特性

前言

Generator函数概述

Generator函数是ES6规范中引入的一种用于处理异步编程的机制，其语法行为与传统函数存在显著差异。

从多个维度理解Generator函数，首先可以将其视为一个状态机，其中封装了多个内部状态。

执行Generator函数会返回一个遍历器对象，这意味着Generator函数除了充当状态机外，还是一个遍历器对象的生成函数。通过返回的遍历器对象，可以依次遍历Generator函数内部的每一个状态。

接下来将详细介绍相关内容。

语法与形式特征

语法层面

从语法角度理解，Generator函数本质上是一个状态机，封装了多个内部状态。执行该函数会返回一个遍历器对象，即它同时具备状态机和遍历器对象生成函数的特性。返回的遍历器对象允许依次访问Generator函数内部的各个状态。

形式特征

Generator函数在形式上是一个普通函数，但具备两个显著特征。

第一，在function关键字与函数名之间必须添加一个星号（*）；第二，函数体内部使用yield表达式来定义不同的内部状态（yield在英语中意为“产出”）。

调用机制与执行流程

调用方式

Generator函数的调用方式与普通函数相同，即在函数名后加一对圆括号。不同之处在于，调用Generator函数后，函数体并不会立即执行，而是返回一个指向内部状态的指针对象，即前文提到的遍历器对象（Iterator Object）。必须调用该遍历器对象的next方法，指针才会移向下一个状态。每次调用next方法，内部指针从函数头部或上一次暂停的位置开始执行，直到遇到下一个yield表达式（或return语句）为止。换言之，Generator函数的执行是分段的，yield表达式标志着暂停执行，而next方法用于恢复执行。

function* helloWorldGenerator() {
 yield 'hello';
 yield 'world';
 return 'ending';
}

var hw = helloWorldGenerator();
hw.next()
// { value: 'hello', done: false }

hw.next()
// { value: 'world', done: false }

hw.next()
// { value: 'ending', done: true }

hw.next()
// { value: undefined, done: true }

调用Generator函数会返回一个遍历器对象，代表函数内部的指针。此后，每次调用遍历器对象的next方法，都会返回一个包含value和done两个属性的对象。value属性表示当前内部状态的值，即yield表达式后方表达式的值；done属性为布尔值，指示遍历是否结束。

yield表达式详解

yield表达式

yield表达式与return语句既有相似之处，也有区别。相似点在于，两者都能返回紧跟在语句后的表达式的值。区别在于，每次遇到yield，函数会暂停执行，下次从该位置继续向后执行，而return语句不具备位置记忆功能。一个函数中只能执行一次（或一个）return语句，但可以执行多次（或多个）yield表达式。普通函数只能返回一个值，因为只能执行一次return；而Generator函数可以返回一系列值，因为可以有任意多个yield。从另一个角度看，Generator生成了系列值，这也是其名称的由来（英语中generator意为“生成器”）。

语法注意事项：

1. yield表达式只能出现在Generator函数内部。

2. 如果yield表达式用于其他表达式中，必须将其置于圆括号内。

3. 当yield表达式用作函数参数或位于赋值表达式的右侧时，可以不加括号。

例如：

function* demo() {
 foo(yield 'a', yield 'b'); // OK
 let input = yield; // OK
}

next方法传参机制

next方法的参数

yield表达式本身没有返回值（例如let a = yield;会返回undefined），或者说总是返回undefined。next方法可以接受一个参数，该参数将被视为上一个yield表达式的返回值（注意，是表达式的返回值，例如let a = yield...，参数会成为a的值，并覆盖表达式之前的值）。

function* f() {
 for(var i = 0; true; i++) {
 var reset = yield i;
 console.log(reset);
 if(reset) { i = -1; }
 }
}

var g = f();

g.next() 

由于next方法的参数表示上一个yield表达式的返回值，因此在第一次调用next方法时，传递参数是无效的。V8引擎会直接忽略第一次调用next方法时的参数，只有从第二次调用next方法开始，参数才有效。从语义上讲，第一个next方法用于启动遍历器对象，因此无需携带参数。

总结

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