Python中range函数的基本⽤法完全解读
⽬录
前⾔
1、range() 是什么？
2、为什么range()不⽣产迭代器？
3、range 类型是什么？
4、⼩结
附：Python的range()函数的历史
总结
前⾔
迭代器是 23 种设计模式中最常⽤的⼀种（之⼀），在 Python 中随处可见它的⾝影，我们经常⽤到它，但
是却不⼀定意识到它的存在。在关于迭代器的系列⽂章中（链接见⽂末），我⾄少提到了 23 种⽣成迭代器的⽅法。有些⽅法是专门⽤于⽣成迭代器的，还有⼀些⽅法则是为了解决别的问题⽽“暗中”使⽤到迭代器。
在系统学习迭代器之前，我⼀直以为 range() ⽅法也是⽤于⽣成迭代器的，现在却突然发现，它⽣成的只是可迭代对象，⽽并不是迭代器！（PS：Python2 中 range() ⽣成的是列表，本⽂基于Python3，⽣成的是可迭代对象）
于是，我有了这样的疑问：为什么 range() 不⽣成迭代器呢？在查答案的过程中，我发现⾃⼰对 range 类型的认识存在⼀些误区。因此，本⽂将和⼤家全⾯地认识⼀下 range ，期待与你共同学习进步。
1、range() 是什么？
它的语法：range(start, stop [,step]) ；start 指的是计数起始值，默认是 0；stop 指的是计数结束值，但不包括 stop ；step 是步长，默认为 1，不可以为 0 。range() ⽅法⽣成⼀段左闭右开的整数范围。
>>> a = range(5)  # 即 range(0,5)
>>> a
range(0, 5)
>>> len(a)
5
>>> for x in a:
>>>    print(x,end=" ")
0 1 2 3 4
对于 range() 函数，有⼏个注意点：（1）它表⽰的是左闭右开区间；（2）它接收的参数必须是整数，可以是负数，但不能是浮点数等其它类型；（3）它是不可变的序列类型，可以进⾏判断元素、查元素、切⽚等操作，但不能修改元素；（4）它是可迭代对象，却不是迭代器。
# （1）左闭右开
>>> for i in range(3, 6):
>>>    print(i,end=" ")
3 4 5
# （2）参数类型
>>> for i in range(-8, -2, 2):
>>>    print(i,end=" ")
-8 -6 -4
>>> range(2.2)
----------------------------
TypeError    Traceback (most recent call last)
...
TypeError: 'float' object cannot be interpreted as an integer
# （3）序列操作
>>> b = range(1,10)
>>> b[0]
1
>>> b[:-3]
range(1, 7)
>>> b[0] = 2
TypeError  Traceback (most recent call last)
...
TypeError: 'range' object does not support item assignment
# （4）不是迭代器
>>> hasattr(range(3),'__iter__')
True
>>> hasattr(range(3),'__next__')
False
>>> hasattr(iter(range(3)),'__next__')represent的用法
True
2、为什么range()不⽣产迭代器？
可以获得迭代器的内置⽅法很多，例如 zip() 、enumerate()、map()、filter() 和 reversed() 等等，但是像 range() 这样仅仅得到的是可迭代对象的⽅法就绝⽆仅有了（若有反例，欢迎告知）。这就是我存在知识误区的地⽅。
在 for-循环遍历时，可迭代对象与迭代器的性能是⼀样的，即它们都是惰性求值的，在空间复杂度与时间复杂度上并⽆差异。我曾概括过两者的差别是“⼀同两不同”：相同的是都可惰性迭代，不同的是可迭代对象不⽀持⾃遍历（即next()⽅法），⽽迭代器本⾝不⽀持切⽚（即__getitem__() ⽅法）。
虽然有这些差别，但很难得出结论说它们哪个更优。现在微妙之处就在于，为什么给 5 种内置⽅法都设计了迭代器，偏偏给range() ⽅法设计的就是可迭代对象呢？把它们都统⼀起来，不是更好么？
事实上，Pyhton 为了规范性就⼲过不少这种事，例如，Python2 中有 range() 和 xrange() 两种⽅法，⽽ Python3 就⼲掉了其中⼀种，还⽤了“李代桃僵”法。为什么不更规范点，令 range() ⽣成的是迭代器呢？
关于这个问题，我没到官⽅解释，以下纯属个⼈观点。
zip() 等⽅法都需要接收确定的可迭代对象的参数，是对它们的⼀种再加⼯的过程，因此也希望马上产出确定的结果来，所以Python 开发者就设计了这个结果是迭代器。这样还有⼀个好处，即当作为参数的可迭代对象发⽣变化的时候，作为结果的迭代器因为是消耗型的，不会被错误地使⽤。
⽽ range() ⽅法就不同了，它接收的参数不是可迭代对象，本⾝是⼀种初次加⼯的过程，所以设计它为可迭代对象，既可以直接使⽤，也可以⽤于其它再加⼯⽤途。例如，zip() 等⽅法就完全可以接收 range 类型的参数。
>>> for i in zip(range(1,6,2), range(2,7,2)):
>>>    print(i, end="")
(1, 2)(3, 4)(5, 6)
也就是说，range() ⽅法作为⼀种初级⽣产者，它⽣产的原料本⾝就有很⼤⽤途，早早把它变为迭代器的话，⽆疑是⼀种画蛇添⾜的⾏为。
对于这种解读，你是否觉得有道理呢？欢迎就这个话题与我探讨。
3、range 类型是什么？
以上是我对“为什么range()不产⽣迭代器”的⼀种解答。顺着这个思路，我研究了⼀下它产⽣的 range 对象，⼀研究就发现，这个 range 对象也并不简单。
⾸先奇怪的⼀点就是，它竟然是不可变序列！我从未注意过这⼀点。虽然说，我从未想过修改 range() 的值，但这⼀不可修改的特性还是令我惊讶。
翻看⽂档，官⽅是这样明确划分的——有三种基本的序列类型：列表、元组和范围（range）对象。（There are three basic sequence types: lists, tuples, and range objects.）
这我倒⼀直没注意，原来 range 类型居然跟列表和元组是⼀样地位的基础序列！我⼀直记挂着字符串是不可变的序列类型，不曾想，这⾥还有⼀位不可变的序列类型呢。
那 range 序列跟其它序列类型有什么差异呢？
普通序列都⽀持的操作有 12 种。range 序列只⽀持其中的 10 种，不⽀持进⾏加法拼接与乘法重复。
>>> range(2) + range(3)
-----------------------------------------
TypeError  Traceback (most recent call last)
...
TypeError: unsupported operand type(s) for +: 'range' and 'range'
>>> range(2)*2
-----------------------------------------
TypeError  Traceback (most recent call last)
...
TypeError: unsupported operand type(s) for *: 'range' and 'int'
那么问题来了：同样是不可变序列，为什么字符串和元组就⽀持上述两种操作，⽽偏偏 range 序列不⽀持呢？虽然不能直接修改不可变序列，但我们可以将它们拷贝到新的序列上进⾏操作啊，为何 range 对象连这都不⽀持呢？
且看官⽅⽂档的解释：
…due to the fact that range objects can only represent sequences that follow a strict pattern and repetition and
concatenation will usually violate that pattern.
原因是 range 对象仅仅表⽰⼀个遵循着严格模式的序列，⽽重复与拼接通常会破坏这种模式…
问题的关键就在于 range 序列的 pattern，仔细想想，其实它表⽰的就是⼀个等差数列啊（喵，⾼中数学知识没忘…），拼接两个等差数列，或者重复拼接⼀个等差数列，想想确实不妥，这就是为啥 range 类型不⽀持这两个操作的原因了。由此推论，其它修改动作也会破坏等差数列结构，所以统统不给修改就是了。
4、⼩结
回顾全⽂，我得到了两个偏冷门的结论：range 是可迭代对象⽽不是迭代器；range 对象是不可变的等差序列。
若单纯看结论的话，你也许没有感触，或许还会说这没啥了不得啊。但如果我追问，为什么 range 不是迭代器呢，为什么range 是不可变序列呢？对这俩问题，你是否还能答出个⾃圆其说的设计思想呢？（PS：我决定了，若有机会⾯试别⼈，我必要问这两个问题的嘿~）
由于 range 对象这细微⽽有意思的特性，我觉得这篇⽂章写得值了。本⽂是作为迭代器系列⽂章的⼀篇来写的，所以对于迭代器的基础知识介绍不多，另外，还有⼀种特殊的迭代器也值得单独成⽂，那就是⽣成器了。
附：Python的range()函数的历史
虽然Python 2中的range()和Python 3中的range()可能共享⼀个名称，但它们是完全不同的动物。实际上，Python 3中的range()只是Python 2中称为xrange的函数的重命名版本。
最初，range()和xrange()都⽣成了可以⽤for循环遍历的数字，但是前者⼀次⽣成了所有这些数字的列表，⽽后者则懒惰地⽣成数字，这意味着需要时每次返回⼀个数字。
挂起巨⼤的列表会占⽤内存，所以xrange()替换range()、名称和所有内容也就不⾜为奇了。您可以在PE
P 3100中阅读关于这个决定和xrange() vs range()背景的更多信息。
注:PEP代表Python增强建议。pep是能够涵盖⼴泛主题的⽂档，包括建议的新特性、样式、治理和哲学。
有很多。PEP 1解释了它们是如何⼯作的，是⼀个很好的起点。
总结
到此这篇关于Python中range函数基本⽤法的⽂章就介绍到这了，更多相关Python中range函数⽤法内容请搜索以前的⽂章或继续浏览下⾯的相关⽂章希望⼤家以后多多⽀持！

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