Python range() 函数

Python range() 语法

range() 是 Python 的一个内置函数，它用于生成某个范围的数字序列。range() 函数最常见用于 for 循环 中。

语法：

range(start, stop, step)

说明：

range() 函数接收以下 3 个参数。

• start（可选，默认值：0）：表示开始值（包含）。
• stop（必选）：表示结束值（不包含）。
• step（可选，默认值：1）：表示步长，即每两个数的间隔。步长不能为 0，否则会触发 ValueError 异常。

简单来说，range() 函数有以下 3 种取值情况。

• 当 range() 有 1 个参数时，表示 range() 只有结束值。也就是 range(stop)，此时循环是从 0 开始的。
• 当 range() 有 2 个参数时，表示 range() 只有开始值和结束值。也就是 range(start, stop)，此时循环是从 “开始值” 开始的。
• 当 range() 有 3 个参数时，表示 range() 有开始值、结束值和步长。所谓的步长，也叫 “间隔”，指的是每次循环后变量增加或减少的值。

总结一下，range() 函数有以下 3 种调用方式。

range(stop) → 等价于 range(0, stop, 1)
range(start, stop) → 等价于 range(start, stop, 1)
range(start, stop, step)

Python range() 摘要

Python range() 示例

接下来，我们通过几个简单的例子来讲解一下 Python range() 函数是如何使用的。

示例 1：range() 带 1 个参数

for i in range(5):
    print(i)

运行结果如下。

0
1
2
3
4

分析：

range(5) 表示循环的结束值为 5，从运行结果可以看出，结束值是不被包含进去的。只需要记住这一点就可以了：不管 range() 的参数是怎样的形式，结束值都不会被包含进去。

下面 3 种方式是等价的，小伙伴们可以思考一下为什么。

range(5)
range(0, 5)
range(0, 5, 1)

示例 2：range() 带 2 个参数

for i in range(2, 5):
    print(i)

运行结果如下。

2
3
4

分析：

range(2, 5) 表示循环的开始值为 2，结束值为 5，也就是取值范围为：[2, 5)。

示例 3：range() 设置步长（正数）

for i in range(0, 5, 2):
    print(i)

运行结果如下。

0
2
4

分析：

range(0, 5, 2) 表示循环开始的值为 0，结束的值为 5，步长为 2。也就是说，每次循环，i 不再是加 1，而是加 2。

示例 4：range() 设置步长（负数）

for i in range(5, 0, -1):
    print(i)

运行结果如下。

5
4
3
2
1

分析：

range(5, 0, -1) 表示循环开始的值为 5，结束的值为 0，步长为 -1。也就是说，每次循环，i 的值就减 1。使用这种方式，我们可以实现递减效果（类似于倒计时）。

示例 5：range() 的边界情况

print(list(range(5, 2)))
print(list(range(2, 5, -1)))
print(list(range(0, 5, -2)))

运行结果如下。

[]
[]
[]

分析：

如果 range() 的范围是无效范围，则会返回空序列。

range() 返回值

range() 函数返回的是一个可迭代对象，我们可以使用 list() 函数将其转换为一个列表。

示例 6：range() 返回可迭代对象

nums = range(5)
print(nums)
print(list(nums))

运行结果如下。

range(0, 5)
[0, 1, 2, 3, 4]

range() 最佳实践

在实际开发中，小伙伴们应该遵循以下最佳实践：

• 循环控制：优先使用 for i in range(n)，而非 while 循环 进行确定次数的迭代。
• ​内存优化：处理大范围时尽量保持 range 对象形态，避免转换为列表。
• ​边界验证：使用前应该检查参数有效性，比如：

def safe_range(start, stop=None, step=1):
    if stop is None:
        start, stop = 0, start
    if step == 0:
        raise ValueError('range() 第3个参数不能为0')
    return range(start, stop, step)

list(range(2, 6))      # 输出：[2, 3, 4, 5]
list(range(2, 6+1))    # 输出：[2, 3, 4, 5, 6]