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JavaScript生成器函数怎样实现惰性求值【教程】

紅蓮之龍

紅蓮之龍

发布时间:2026-01-21 18:47:01

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来源于php中文网

原创

JavaScript生成器函数天然支持惰性求值,因其函数体仅在每次调用next()时执行到下一个yield,状态与作用域保持不变;yield表达式按需求值,for...of自动驱动但需防无限循环,yield*委托也保持惰性,而Array.from或展开运算符会立即耗尽生成器,破坏惰性。

javascript生成器函数怎样实现惰性求值【教程】

JavaScript生成器函数本身不“实现”惰性求值,而是天然支持它——function* 返回的迭代器只有在调用 next() 时才执行到下一个 yield,代码块不会预先运行。

为什么 yield 天然惰性

生成器函数体在首次调用时并不执行,只返回一个 Generator 对象;每次 next() 调用才恢复执行,停在下一个 yield 表达式处。这和数组 mapfilter 等一次性计算全部结果完全不同。

常见错误现象:
– 把生成器当普通函数直接调用,忘了用 next()for...of 驱动
– 在生成器内部写同步耗时逻辑(如大循环),误以为“惰性”能避免阻塞(其实单次 next() 仍会卡住)

  • yield 后的表达式仅在该次 next() 被调用时求值
  • 生成器内部的变量作用域和执行状态在暂停/恢复间保持不变
  • 无法跳过某个 yield,也不能反向 prev()

for...of 驱动时要注意什么

for...of 是最常用的惰性消费方式,但它会**自动调用 next() 直到 done: true**,一旦生成器提前抛出错误或手动 return,循环就终止。

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使用场景:
– 遍历无限序列(如斐波那契、自然数)
– 处理流式数据(逐行读文件、分页 API 响应)
– 构建可中断的搜索逻辑(找到第一个匹配项就停)

性能影响:
– 每次 next() 有微小开销,但远小于预分配大数组
– 若生成器内部含复杂计算,单次 next() 可能变慢,需评估粒度

示例:

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function* naturals() {
  let i = 1;
  while (true) yield i++;
}
const iter = naturals();
console.log(iter.next().value); // 1
console.log(iter.next().value); // 2
// for...of 会一直跑下去,必须加 break
for (const n of naturals()) {
  if (n > 5) break;
  console.log(n); // 1 2 3 4 5
}

yield* 委托时惰性如何传递

yield* 不是展开所有值,而是将控制权委托给另一个可迭代对象(包括其他生成器),外层生成器的 next() 会透传给内层,直到内层结束才回到外层后续逻辑。

参数差异:
yield* 后跟的是可迭代对象(Iterable),不是值
– 如果跟普通值(如数字),会报 TypeError: xxx is not iterable

  • 内层生成器的每个 yield 仍按需触发,不会预取
  • 外层可随时用 return 或抛错中断整个委托链
  • 注意嵌套过深可能让调用难追踪,但不影响惰性本质

和 Array.from / 展开运算符一起用会破坏惰性

Array.from(gen)[...gen] 会立即遍历完生成器并收集所有值到数组,彻底失去惰性优势,还可能因无限生成器导致内存溢出或卡死。

容易踩的坑:
– 为“方便调试”把生成器转成数组,结果加载了 10 万条数据
– 在函数参数里写 fn(...gen),以为只是语法糖,实则全展开
– 用 JSON.stringify([...gen]) 尝试序列化,触发完整求值

替代方案:
– 调试时用 gen.next() 逐步看
– 需有限个值,用 take(n, gen) 工具函数封装
– 真要转数组,务必确认生成器有明确终点且规模可控

惰性不是银弹:它解决的是“不提前计算”,但不解决“单次计算太重”。生成器内部的 yield 位置设计是否合理,比会不会写 function* 更关键。

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