Почему к генератору нельзя обратиться по индексу?

Question

Генератор не хранит все элементы в памяти, он вычисляет их по одному. У него нет структуры данных, где можно взять элемент по позиции. Поэтому операции вроде gen[3] не поддерживаются. Чтобы получить элементы, нужно последовательно итерироваться.

YeaHub · Accepted Answer

Генераторы устроены иначе, чем списки или кортежи.Определение: Генератор — это итератор, который вычисляет значения “на лету” (lazy evaluation), а не хранит их заранее.Почему нет индексацииНет хранения элементовСписок:lst = [x * 2 for x in range(10)]
print(lst[3])  # элемент уже в памяти
Генератор:gen = (x * 2 for x in range(10))
# gen[3]  -> TypeError
Значения могут ещё не существоватьГенератор может вычислять значения только при запросе, и заранее их просто нет.Генератор одноразовыйЕсли пройти несколько элементов, они “потреблены” и назад вернуться нельзя без создания нового генератора.Как получить N-й элементЕсли нужно взять элемент по позиции, обычно делают:from itertools import islice

gen = (x * 2 for x in range(100))
value = next(islice(gen, 5, None))  # шестой элемент
Когда использовать генераторыбольшие последовательности;потоковые данные;ситуации, где важна экономия памяти.ВыводК генератору нельзя обращаться по индексу, потому что он не хранит элементы и не поддерживает произвольный доступ — только последовательную итерацию.