只要仔細觀察一下陣列、字典、集合(Set)和字串檢視，我們可以發現他們都實現了CollectionType協議。如果再深入一些，CollectionType協議實現的是SequenceType協議，同時序列(Sequence)使用了GeneratorType來提供元素。為了瞭解這其中的詳細原理，我們從最底層往上看。簡單來說，一個生成器(Generator)負責封裝如何生成新的值的細節，序列(Sequence)封裝了建立生成器(Generator)的細節，而集合型別(Collection)可以隨機地訪問序列(Sequence)。
###生成器(Generators)
GeneratorType協議由兩部分組成。首先，它要求實現這個協議的型別有一個關聯的Element型別。比如考慮String.CharacterView，它的元素型別(element type)就是Character，對於字典來說，它的元素型別被定義為(Key, Value)，也就是我們所說的鍵值對。
GeneratorType協議還定義了next()函式，它返回的是元素的可選型別值。所以只要你有一個實現了GeneratorType協議的值，你就可以呼叫它的next()方法，直到這個方法返回nil為止。把剛剛所說的GeneratorType協議的兩部分合並起來，我們就得到了它簡單的定義：
protocol GeneratorType {
typealias Element
mutating func next() -> Element?
}
複製程式碼Swift文件告訴我們我們可以隨便賦值生成器型別的值，但由於生成器只能單向訪問：我們只能遍歷它一次。因此生成器沒有值語義，所以我們需要把它實現為一個類而不是結構體。我們可以想到的最簡單的生成器是一個在next()方法中總是返回常量的物件：
class ConstantGenerator: GeneratorType {
typealias Element = Int
func next() -> Element? {
return 1
}
}
複製程式碼或者我們也可以利用型別推斷，隱式地標註出Element的型別：
class ConstantGenerator: GeneratorType {
func next() -> Int? {
return 1
}
}
複製程式碼這個生成器的使用很簡單，只要先建立它的例項物件，用一個while迴圈，就可以獲得無數個1:
var generator = ConstantGenerator()
while let x = generator.next() {
// 使用x
}
複製程式碼如果要生成一個斐波那契數列(從0開始)，我們需要額外儲存一個狀態，也就是當前數字的前兩個數。這時next()函式返回的是前兩個數之和，同時還要更新這個狀態：
class FibsGenerator: GeneratorType {
var state = (0,1)
func next() -> Int? {
let upcommingNumber = state.0
state = (state.1, state.0 + state.1)
return upcommingNumber
}
}
複製程式碼剛剛我們舉的兩個生成器的例子，都是可以生成無限多值的。再來看一個有限的生成器PrefixGenerator，它可以生成字串的所有字首子串（包括字串自己），它內部記錄一個每次自增的下標，返回的就是從0到這個下標之間的子字串：
class PrefixGenerator: GeneratorType {
var string: String
var offset: String.Index
init (string: String) {
self.string = string
offset = string.startIndex
}
func next() -> String? {
if offset < string.endIndex {
offset++
return string[string.startIndex..<offset]
}
return nil
}
}
複製程式碼以上所示的這三個生成器都只能遍歷一次。如果還想從頭開始再遍歷一次，就得重新建立一個生成器。因為我們知道生成器不是結構體而是類，它們被另一個變數共享時，不會複製一個新的而是直接傳遞引用。
###序列(Sequences)
我們知道生成器只能遍歷一次，但多次遍歷又是一個很常見的需求，所以就有了SequenceType這個協議。它是基於GeneratorType的。在這個協議中，我們需要指定生成器的型別，並且提供一個可以建立生成器的函式。定義在這個協議中的typealias關鍵字就表示需要指定的生成器的型別：
protocol SequenceType {
typealias Generator: GeneratorType
func generate() -> Generator
}
複製程式碼這樣一來，如果想要多次遍歷字串的所有字首，我們就可以把生成器包裝在序列中：
struct PrefixSequence: SequenceType {
let string: String
func generate() -> PrefixGenerator {
return PrefixGenerator(string: string)
}
}
複製程式碼現在，我們已經把建立生成器的過程封裝在序列中，由PrefixSequence負責，於是我們就可以在for迴圈裡遍歷所有的字串字首了：
for prefix in PrefixSequence(string: "Hello") {
print(prefix)
}
複製程式碼隱藏在簡單的for迴圈背後的是編譯器建立了一個全新的生成器，然後不斷呼叫生成器的next方法直到得到返回值為nil。
如果我們去看看Swift對陣列的實現，就更容易想象生成器和序列具體是什麼，其他的資料結構如字典、集合、字串也是如此。如果我們想要實現自己的資料結構並想讓它可以在for迴圈中使用，就需要保證它實現了SequenceeType協議。
###基於函式的生成器和序列
生成序列和生成器還有一種更簡單的方式，這種方式不用建立一個自定義的類，而是使用內建的AnyGenerator和AnySequence型別。這兩種型別需要接受一個函式作為引數。比如我們可以這樣實現之前的斐波那契數列生成器：
func fibGenerator() -> AnyGenerator<Int> {
var state = (0,1)
return anyGenerator {
let result = state.0
state = (state.1, state.1 + state.0)
return result
}
}
複製程式碼anyGenerator方法把另一個函式作為引數(也就是定義中的body函式)。在這個例子中，我們把state移到函式之外，然後每次函式呼叫時都該state。因為函式會截獲自動變數，所以這麼做是沒有問題的。
現在，建立序列就更簡單了:
let fibSequence = AnySequence(fibGenerator)
for number in fibSequence {
print(number)
}
複製程式碼