Summary  
This chapter covers generator functions that use `yield` to pause and resume execution for memory-efficient, on-the-fly value production and support iteration via `next()` or `for` loops.

General domain of usage  
data stream processing

**ジェネレーター関数**は、`yield` の代わりに `return` キーワードを使用して値のシーケンスを生成する特別な種類の関数。ジェネレーター関数を呼び出すと、イテレーターオブジェクトが返され、1つずつ値を取り出しながら反復処理が可能。

定義

ジェネレーター関数の主な利点は、**メモリ効率**の高さ。シーケンス全体を事前に生成してメモリに保存するのではなく、必要に応じて値を**その場で生成**する。

## `yield` の動作

`return` とは異なり、`yield` は関数の実行を**一時停止**し、その状態を保存する。次に `next()` が呼び出されると、ジェネレーターは中断した場所から正確に再開される。

def count_up(start, stop):
    while start <= stop:
        yield start  # Pause and return the current value
        start += 1   # Resume from here on the next call

counter = count_up(1, 3)

print(next(counter))  # 1
print(next(counter))  # 2
print(next(counter))  # 3

`for` ループを使ってジェネレーターを反復処理することも可能。for ループは自動的に `next()` を呼び出し、ジェネレーターが尽きるまで繰り返す。

def count_up(start, stop):
    while start <= stop:
        yield start
        start += 1

for value in count_up(1, 5):
    print(value)  # 1, 2, 3, 4, 5

ジェネレーターが使い尽くされる（これ以上 yield する値がない）と、`next()` を呼び出すと `StopIteration` エラーが発生します。`for` ループはこれを自動的に処理します。

注意

import unittest
import re

def _dynamic_test(test_case, condition, success_message, failure_message):
    if condition:
        test_case._testMethodName = success_message
        test_case.assertTrue(True, success_message)
    else:
        test_case._testMethodName = failure_message
        test_case.fail(failure_message)

class TestEvenNumbers(unittest.TestCase):

    def test_even_numbers_is_generator(self):
        import user_code
        import types
        try:
            result = user_code.even_numbers(1, 10)
            condition = isinstance(result, types.GeneratorType)
            failure_message = "Expected `even_numbers` to return a generator object."
        except AttributeError:
            condition = False
            failure_message = "The function `even_numbers` is not defined."
        _dynamic_test(self, condition, "The `even_numbers` function returns a generator object.", failure_message)

    def test_even_numbers_correct_values(self):
        import user_code
        try:
            result = list(user_code.even_numbers(1, 10))
            expected = [2, 4, 6, 8, 10]
            condition = result == expected
            failure_message = f"Expected `{expected}`, but got `{result}`."
        except AttributeError:
            condition = False
            failure_message = "The function `even_numbers` is not defined."
        _dynamic_test(self, condition, f"The `even_numbers` generator yields `[2, 4, 6, 8, 10]` for range 1 to 10.", failure_message)

    def test_even_numbers_no_odd_values(self):
        import user_code
        try:
            result = list(user_code.even_numbers(1, 10))
            condition = all(n % 2 == 0 for n in result)
            failure_message = f"Expected only even numbers, but got `{result}`."
        except AttributeError:
            condition = False
            failure_message = "The function `even_numbers` is not defined."
        _dynamic_test(self, condition, "The `even_numbers` generator yields only even numbers.", failure_message)

    def test_even_numbers_different_range(self):
        import user_code
        try:
            result = list(user_code.even_numbers(5, 20))
            expected = [6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20]
            condition = result == expected
            failure_message = f"Expected `{expected}` for range 5 to 20, but got `{result}`."
        except AttributeError:
            condition = False
            failure_message = "The function `even_numbers` is not defined."
        _dynamic_test(self, condition, f"The `even_numbers` generator correctly handles the range 5 to 20.", failure_message)

if __name__ == '__main__':
    unittest.main()

test_main.py

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ジェネレーター関数

yield の動作

解答

`yield` の動作