range()

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class range(object)
 |  range(stop) -> range object
 |  range(start, stop[, step]) -> range object
 |  
 |  Return an object that produces a sequence of integers from start (inclusive) to stop (exclusive) by step. 
 |  range(i, j) produces i, i+1, i+2, ..., j-1.
 |  start defaults to 0, and stop is omitted!  
 |  range(4) produces 0, 1, 2, 3.
 |  These are exactly the valid indices for a list of 4 elements.
 |  When step is given, it specifies the increment (or decrement).

class range(stop)

class range(start, stop[, step])

在调用 range 类的构造函数时，必须使用整数作为实参。细节上而言，实参可以是 int 对象，或是实现任何了 __index__ 方法的对象。

各参数的含义如下：

• start - 用于指定 range 序列的起点，在 range 的实例中包含该值。如果没有为 start 提供实参值，则默认其值为 0

• stop - 用于指定 range 序列的终点，必须为 stop 提供实参值，但是在 range 的实例中不包含该值

• step - 用于设定步长，其值有以下几种情况 ( r 表示 range 类的实例)

  • 如果没有为 step 提供实参值，则默认其值为 1

    >>> list(range(10))
    [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
    >>> list(range(1, 11))
    [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
    

  • 如果为 step 提供的实参值为 0 ，则会抛出 ValueError 异常

  • 如果向 step 传递一个正整数，那么实例 r 中所包含的元素需通过此公式来确定：r[i] =start + step*i where i >= 0 and r[i] < stop

    >>> list(range(0, 30, 5))
    [0, 5, 10, 15, 20, 25]
    >>> list(range(0, 10, 3))
    [0, 3, 6, 9]
    

  • 如果向 step 传递一个负整数，那么实例 r 中所包含的元素需通过此公式来确定：r[i] =start + step*i where i >= 0 and r[i] > stop

    >>> list(range(0, -10, -1))
    [0, -1, -2, -3, -4, -5, -6, -7, -8, -9]
    

  对上述两个公式而言，如果 r[0] 不满足相应的约束条件，则实例 r 中的序列为空。

  >>> list(range(0))
  []
  >>> list(range(1, 0))
  []
  

虽然 Python 允许 range 对象的长度大于 sys.maxsize，但部分功能可能会因此抛出 OverflowError 异常，比如 len() ：

>>> r=range(100000000000000000000000)
>>> len(r)
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in 
    len(r)
OverflowError: Python int too large to convert to C ssize_t

range 类型相较于列表或元组的优势在于，无论 range 对象的长度如何变化，其占用的内存量总是相同的，而且占用的内存也很少。因为在 range 对象中仅存储了 start , stop , step 三个值，只有当我们需要某个项或 subrange 时，range 对象才会计算出相应的值，range 对象本身并不会直接存储所有的元素。

扩展阅读：

• 笔记『序列类型(list,tuple,range).md』
• Ranges
• Sequence Types — list, tuple, range