TypeScript 中的迭代器和生成器是用来处理序列的功能强大的工具。迭代器允许对象自定义其迭代行为，而生成器则提供了一种更便捷的方式来定义复杂的迭代逻辑。
1. 迭代器 (Iterators)
定义：迭代器是一个对象，它实现了 Iterator 接口，该接口包含一个 next 方法，返回一个包含 value 和 done 属性的对象。
基本用法：
// 定义一个迭代器
class SimpleIterator {
private count: number = 0;
private limit: number;
constructor(limit: number) {
this.limit = limit;
}
// 实现迭代器协议
next() {
if (this.count < this.limit) {
return { value: this.count++, done: false };
} else {
return { value: undefined, done: true };
}
}
}
const iterator = new SimpleIterator(3);
console.log(iterator.next()); // { value: 0, done: false }
console.log(iterator.next()); // { value: 1, done: false }
console.log(iterator.next()); // { value: 2, done: false }
console.log(iterator.next()); // { value: undefined, done: true }
说明：SimpleIterator 类实现了一个简单的迭代器，它生成从 0 到 limit-1 的值。
2. 可迭代对象 (Iterable)
定义：一个对象被认为是可迭代的，如果它实现了 Iterable 接口，这意味着它有一个 Symbol.iterator 属性，返回一个迭代器。
基本用法：
class NumberRange implements Iterable<number> {
constructor(private start: number, private end: number) {}
[Symbol.iterator]() {
let current = this.start;
const end = this.end;
return {
next() {
if (current < end) {
return { value: current++, done: false };
} else {
return { value: undefined, done: true };
}
}
};
}
}
const range = new NumberRange(1, 4);
for (const num of range) {
console.log(num); // 1, 2, 3
}
说明：NumberRange 类实现了 Iterable 接口，使得其实例可以使用 for...of 循环进行迭代。
3. 生成器 (Generators)
定义：生成器是一种特殊类型的函数，它可以暂停和恢复其执行。生成器函数使用 function* 语法定义，内部使用 yield 表达式来生成值。
基本用法：
function* simpleGenerator() {
yield 1;
yield 2;
yield 3;
}
const generator = simpleGenerator();
console.log(generator.next()); // { value: 1, done: false }
console.log(generator.next()); // { value: 2, done: false }
console.log(generator.next()); // { value: 3, done: false }
console.log(generator.next()); // { value: undefined, done: true }
说明：simpleGenerator 函数每次 yield 一个值，当没有更多值时，返回 { value: undefined, done: true }。
4. 使用生成器实现可迭代对象
定义和用法：生成器函数可以用于实现 Iterable 接口，使得自定义迭代逻辑更加简单。
class NumberRange {
constructor(private start: number, private end: number) {}
*[Symbol.iterator]() {
for (let i = this.start; i < this.end; i++) {
yield i;
}
}
}
const range = new NumberRange(1, 4);
for (const num of range) {
console.log(num); // 1, 2, 3
}
说明：NumberRange 类使用生成器函数实现了 Iterable 接口，使得迭代逻辑更简洁。
5. 生成器的高级用法
生成器除了简单地生成序列，还可以通过 yield 表达式和 next 方法之间的双向通信，实现更复杂的迭代逻辑。
双向通信：
function* generatorWithInput() {
const first = yield "first yield";
console.log(`Received: ${first}`);
const second = yield "second yield";
console.log(`Received: ${second}`);
}
const generator = generatorWithInput();
console.log(generator.next()); // { value: "first yield", done: false }
console.log(generator.next("first input")); // { value: "second yield", done: false }
// Received: first input
console.log(generator.next("second input")); // { value: undefined, done: true }
// Received: second input
说明：生成器函数 generatorWithInput 演示了如何在调用 next 时向生成器发送值，并在生成器中接收这些值。
6. 异步生成器 (Async Generators)
定义：异步生成器函数使用 async function* 语法定义，允许在生成器函数中使用 await 表达式，从而处理异步操作。
基本用法：
async function* asyncGenerator() {
for (let i = 0; i < 3; i++) {
await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, 1000));
yield i;
}
}
(async () => {
for await (const num of asyncGenerator()) {
console.log(num); // 0, 1, 2 (每秒一个)
}
})();
说明：asyncGenerator 异步生成器函数每秒生成一个值，通过 for await...of 循环进行异步迭代。
总结
TypeScript 中的迭代器和生成器提供了强大的工具来处理序列和异步操作：
- 迭代器：通过实现
Iterator接口自定义迭代行为。 - 可迭代对象：实现
Iterable接口，使对象可以被for...of循环迭代。 - 生成器：使用
function*定义，使用yield表达式生成值，提供暂停和恢复执行的能力。 - 异步生成器：使用
async function*定义，允许在生成器中使用异步操作。
通过理解和应用这些特性，你可以编写更加灵活和高效的代码，处理复杂的迭代逻辑和异步操作。