ジェネレータ
PHP マニュアル

ジェネレータとは

ジェネレータを使えば、シンプルな イテレータを簡単に実装できます。 Iterator インターフェイスを実装したクラスを用意する オーバーヘッドや複雑さを心配する必要はありません。

ジェネレータを使うと、foreach でデータ群を順に処理するコードを書くときに メモリ内で配列を組み立てなくても済むようになります。 メモリ内で配列を組み立てると memory_limit を越えてしまうかもしれないし、 無視できないほどの時間がかかってしまうかもしれません。 配列を作る代わりに、ジェネレータ関数を書くことになります。これは通常の 関数と同じものですが、 ジェネレータ関数は一度だけ return するのではなく、必要に応じて何度でも yield することができます。 つまり、値を繰り返し返せるということです。 イテレーターと同じく、ランダムアクセスはできません。

シンプルな例として、range 関数をジェネレータで実装しなおしてみましょう。 標準の range 関数は、すべての値を含む配列を作ってそれを返します。 結果的に、かなり大きな配列になる可能性があります。たとえば range(0, 1000000) を実行すると、 100 MB を超えるメモリを使うことになります。

その代替として、ジェネレータ xrange() を実装します。 必要なメモリは、Iterator オブジェクトを作ってジェネレータの内部の状態を記録しておくのに必要なものだけになります。 1 KB 未満で収まるでしょう。

例1 ジェネレータを使った range の実装

<?php
function xrange($start, $limit, $step = 1) {
    if ($start <= $limit) {
        if ($step <= 0) {
            throw new LogicException('Step must be positive');
        }

        for ($i = $start; $i <= $limit; $i += $step) {
            yield $i;
        }
    } else {
        if ($step >= 0) {
            throw new LogicException('Step must be negative');
        }

        for ($i = $start; $i >= $limit; $i += $step) {
            yield $i;
        }
    }
}

/*
 * 次の例で、range() と xrange() が同じ結果を返すことに注目しましょう
 */

echo 'Single digit odd numbers from range():  ';
foreach (range(1, 9, 2) as $number) {
    echo "$number ";
}
echo "\n";

echo 'Single digit odd numbers from xrange(): ';
foreach (xrange(1, 9, 2) as $number) {
    echo "$number ";
}
?>

上の例の出力は以下となります。

Single digit odd numbers from range():  1 3 5 7 9
Single digit odd numbers from xrange(): 1 3 5 7 9

Generator オブジェクト

ジェネレータ関数を呼んだときには、内部クラス Generator の新しいオブジェクトを返します。 このオブジェクトは Iterator インターフェイスを実装しており、 前進しかできないイテレータオブジェクトと同じように振る舞います。 そして、このオブジェクトが提供するメソッドを使えば、 値を送ったり戻したりなどしてジェネレータの状態を操作できます。