range函数⽤法完全解读
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。
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。
2、为什么range()不⽣产迭代器？represent的用法
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
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。
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。
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。

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