std::generator是C++23引入的协程返回类型，用于懒惰按需生成值，需包含头文件并启用C++23及协程支持；它可移动不可复制，配合co_yield实现暂停-恢复，支持范围for遍历，但不支持反向、随机访问或多遍历。
std::generator 是 C++23 引入的协程工具，用于懒惰地、按需生成一系列值。它不是标准库容器，而是一个协程返回类型，配合 co_yield 使用，让函数能“暂停-恢复”并逐个产出结果。
基本用法：定义一个简单生成器
要使用 std::generator，需包含头文件
下面是一个生成前 N 个斐波那契数的示例：
#include#include std::generator fibonacci(int n) { long long a = 0, b = 1; for (int i = 0; i < n; ++i) { if (i == 0) co_yield a; else if (i == 1) co_yield b; else { long long next = a + b; co_yield next; a = b; b = next; } } } // 使用方式 int main() { for (auto x : fibonacci(10)) { std::cout << x << " "; } // 输出：0 1 1 2 3 5 8 13 21 34 }
关键点：
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- 函数返回类型为
std::generator，其中T是每次co_yield的值类型； - 函数体内可使用
co_yield expr暂停执行并返回值； - 生成器对象可直接用于范围 for 循环（它实现了
begin()/end()）； - 每次迭代触发一次协程恢复，直到协程结束或遇到
co_return（隐式或显式）。
参数传递与状态保持
生成器函数可以接收普通参数（如上面的 int n），这些参数在协程首次调用时被拷贝进协程帧，后续每次恢复都能访问其副本。但注意：
- 不能通过引用捕获外部局部变量（协程可能在函数返回后继续运行）；
- 若需共享状态，应传值、用智能指针包装，或把逻辑封装进类成员函数；
- 协程帧自动管理局部变量生命周期，无需手动释放。
生成器的移动语义与资源管理
std::generator 是可移动、不可复制的类型。它内部持有协程句柄（std::coroutine_handle），析构时自动销毁协程帧（包括局部变量和堆分配资源）。
例如，你可以安全地返回、移动、存储生成器：
std::generatormake_range(int from, int to) { for (int i = from; i < to; ++i) co_yield i; } auto g = make_range(5, 8); // OK：移动构造 // auto g2 = g; // ❌ 编译错误：不可复制
如果生成器内部动态分配了资源（比如打开文件、申请内存），建议在协程末尾或 RAII 类中确保清理——因为协程可能提前被销毁（如范围 for 中断、生成器对象被销毁）。
常见限制与注意事项
目前 std::generator 是轻量级只读前向生成器，不支持：
- 反向遍历（无
operator--）； - 随机访问（不能
g[5]或std::advance(g.begin(), 5)）； - 多次遍历（每个生成器只能消费一次，for 循环结束后不能再用）；
- 异常传播需谨慎：若
co_yield表达式抛异常，协程会终止，异常向外传播；未捕获则调用std::terminate。
若需重用或更复杂控制流，可封装成类，或改用 std::ranges::generate 配合 lambda（但那是拉取式，非协程式）。
