Визуализация использования памяти с использованием генераторов и без них может помочь понять преимущества эффективности. Ниже приведено сравнение использования памяти в двух сценариях:

1. Без использования генераторов (загрузка всех данных в память сразу).
2. Использование генераторов (загрузка по одному элементу за раз).

Сценарий 1: Без генераторов

Предположим, у нас есть простая функция, которая возвращает массив чисел от 0 до 999 999. Эта функция загружает все данные в память одновременно.

Использование памяти (без генераторов)

При вызове функции getNumbersArray:

• Начальная память: низкая, в памяти находятся только настройки функции и среды.
• Во время выполнения: по мере выполнения цикла использование памяти увеличивается линейно, сохраняя все 1 000 000 чисел в массиве.
• Пиковая память: очень высокая, одновременно удерживается все данные в памяти.
• После выполнения: память остается высокой до тех пор, пока сценарий не завершится или массив не будет явно не установлен.

|            Memory Usage Without Generators           |
|------------------------------------------------------|
| Start    | *                                         |
|          | **                                        |
|          | ***                                       |
|          | ****                                      |
|          | *****                                     |
|          | ******                                    |
|          | *******                                   |
| ...      | ******************************************|
| End      | ******************************************|
|------------------------------------------------------|

Сценарий 2: Использование генераторов

Теперь мы используем функцию-генератор для получения чисел по одному.

Использование памяти (с использованием генераторов)

При вызове функции-генератора NumberGenerator:

• Начальная память: низкая, в памяти находятся только настройки функции и среды.
• Во время выполнения: использование памяти остается низким, поскольку в памяти одновременно хранится только одно число.
• Пиковая память: низкая, только один элемент плюс накладные расходы на генератор.
• После выполнения: использование памяти снижается сразу после завершения итерации.

|            Memory Usage With Generators              |
|------------------------------------------------------|
| Start    | *                                         |
|          | *                                         |
|          | *                                         |
|          | *                                         |
|          | *                                         |
|          | *                                         |
|          | *                                         |
| ...      | *                                         |
| End      | *                                         |
|------------------------------------------------------|

Краткое содержание

• Без генераторов: использование памяти увеличивается с увеличением размера набора данных и остается высоким на протяжении всего выполнения скрипта.
• С генераторами: использование памяти остается постоянным и низким, независимо от размера набора данных, поскольку одновременно обрабатывается только один элемент.

Генераторы обеспечивают значительные преимущества в эффективности использования памяти, особенно для больших наборов данных, создавая по одному элементу за раз и поддерживая низкий уровень использования памяти на протяжении всего выполнения скрипта.