我对语言设计有点迷恋，目前我正在玩我自己的爱好语言。 (http://rogeralsing.com/2010/04/14/playing-with-plastic/)
真正让我流血的一件事是“发电机”和“产量”关键字。 我知道 C# 使用 AST 转换将枚举器方法转换为状态机。
但它在其他语言中是如何工作的？ 有没有办法在没有 AST 转换的语言中获得生成器支持？ 例如像 Python 或 Ruby 这样的语言是否会求助于 AST 转换来解决这个问题？
（问题是生成器是如何在不同语言的底层实现的，而不是如何用其中一种语言编写生成器）
【问题讨论】：
生成器基本上是具有一些令人讨厌的限制的半协同程序。因此，很明显，您可以使用半协程（当然也包括全协程）来实现它们。
如果您没有协程，您可以使用任何其他通用控制流构造。有很多控制流构造是“通用的”，因为每个控制流构造（包括所有其他通用控制流构造），包括协程，因此生成器可以（或多或少) 简单地转化为唯一的通用结构。
其中最著名的可能是GOTO。只需GOTO，您就可以构建任何其他控制流构造：IF-THEN-ELSE、WHILE、FOR、REPEAT-UNTIL、FOREACH、异常、线程、子程序调用、方法调用、函数调用等等，当然还有协程和生成器。
几乎所有的 CPU 都支持GOTO（虽然在 CPU 中，他们通常称之为jmp）。事实上，在许多 CPU 中，GOTO 是唯一 控制流构造，尽管今天至少支持子例程调用 (call) 并且可能是一些原始形式的异常处理和/或并发原始（比较和交换）通常也是内置的。
另一个众所周知的控制流原语是延续。延续基本上是GOTO 的一种更结构化、更易于管理且不那么邪恶的变体，在函数式语言中尤其流行。但也有一些低级语言将其控制流基于延续，例如 Parrot 虚拟机使用延续作为控制流，我相信在某个研究实验室的某个地方甚至有一些基于延续的 CPU。
C 有一种“蹩脚”形式的延续（setjmp 和 longjmp），与“真正的”延续相比，它们的功能和易用性要低得多，但它们的功能足以实现生成器（事实上，可以用来实现完整的延续）。
在 Unix 平台上，setcontext 可以用作setjmp/longjmp 的更强大和更高级别的替代品。
另一个众所周知的控制流构造，但作为低级底层构建可能不会让人想起其他控制流构造之上，是例外。有一篇论文表明异常可以比延续更强大，从而使异常本质上等同于GOTO，因此具有普遍的强大功能。而且，事实上，异常有时被用作通用控制流结构：Microsoft Volta 项目将 .NET 字节码编译为 JavaScript，使用 JavaScript 异常来实现 .NET 线程和生成器。
不是通用的，但可能足够强大以实现生成器只是简单的尾调用优化。 （不过，我可能错了。很遗憾，我没有证据。）我认为您可以将生成器转换为一组相互尾递归的函数。我知道状态机可以使用尾调用来实现，所以我很确定生成器也可以，因为毕竟 C# 将生成器实现为状态机。 （我认为这与惰性求值配合得特别好。）
最后但并非最不重要的一点是，在具有具体调用堆栈的语言中（例如大多数 Smalltalks），您可以构建几乎任何类型的控制流结构。 （事实上，一个具体化的调用栈基本上是相当于功能性高层延续的过程低层。）
那么，做什么生成器的其他实现是什么样的？
Lua 本身没有生成器，但它有完整的非对称协程。主要的 C 实现使用setjmp/longjmp 来实现它们。
Ruby 本身也没有生成器，但它有Enumerators，可以用作生成器。 Enumerators 不是语言的一部分，它们是库功能。 MRI 使用延续实现Enumerators，而延续又使用setjmp/longjmp 实现。 YARV 使用 Fibers 实现 Enumerators（这是 Ruby 拼写“协程”的方式），那些是使用 setjmp/longjmp 实现的。我相信 JRuby 目前使用线程实现 Enumerators，但他们希望在 JVM 获得一些更好的控制流构造后立即切换到更好的东西。
Python 的生成器实际上或多或少是成熟的协程。 CPython 使用setjmp/longjmp 实现它们。
【讨论】：