这一切都是关于一种懒惰的评估方法和一些额外的范围优化。在实际使用之前，不需要计算范围内的值，或者由于额外的优化，甚至不需要进一步计算。

顺便说一下，您的整数没有那么大，请考虑sys.maxsize

范围内的sys.maxsize（sys.maxssize）非常快

由于优化，很容易将给定的整数与范围的最小值和最大值进行比较。

but:

范围（sys.maxsize）中的十进制（sys.mazsize）非常慢。

（在这种情况下，范围内没有优化，所以如果python收到意外的Decimal，python将比较所有数字）

您应该了解实现细节，但不应依赖它，因为这可能会在将来发生变化。

这一切都是关于一种懒惰的评估方法和一些额外的范围优化。在实际使用之前，不需要计算范围内的值，或者由于额外的优化，甚至不需要进一步计算。

顺便说一下，您的整数没有那么大，请考虑sys.maxsize

范围内的sys.maxsize（sys.maxssize）非常快

由于优化，很容易将给定的整数与范围的最小值和最大值进行比较。

but:

范围（sys.maxsize）中的十进制（sys.mazsize）非常慢。

（在这种情况下，范围内没有优化，所以如果python收到意外的Decimal，python将比较所有数字）

您应该了解实现细节，但不应依赖它，因为这可能会在将来发生变化。

这里的根本误解是认为射程是一个发生器。事实并非如此。事实上，它不是任何类型的迭代器。

你可以很容易地看出这一点：

>>> a = range(5)
>>> print(list(a))
[0, 1, 2, 3, 4]
>>> print(list(a))
[0, 1, 2, 3, 4]

如果它是一个生成器，迭代一次就会耗尽它：

>>> b = my_crappy_range(5)
>>> print(list(b))
[0, 1, 2, 3, 4]
>>> print(list(b))
[]

实际的范围是一个序列，就像一个列表。你甚至可以测试一下：

>>> import collections.abc
>>> isinstance(a, collections.abc.Sequence)
True

这意味着它必须遵循作为一个序列的所有规则：

>>> a[3]         # indexable
3
>>> len(a)       # sized
5
>>> 3 in a       # membership
True
>>> reversed(a)  # reversible
<range_iterator at 0x101cd2360>
>>> a.index(3)   # implements 'index'
3
>>> a.count(3)   # implements 'count'
1

范围和列表的区别在于，范围是一个惰性或动态序列；它不记得所有的值，只记得开始、停止和步骤，并根据需要在getitem上创建值。

（顺便说一句，如果您打印（iter（a）），您会注意到range使用与list相同的listiterator类型。这是如何工作的？listiterator除了提供了__getitem_的C实现之外，并没有使用任何关于list的特殊功能，所以它也适用于range。）

现在，没有什么能说明序列__事实上，contains必须是常数时间，对于像list这样的序列的明显例子，它不是。但没有什么能说明这是不可能的。而且实现射程更容易__包含只是在数学上检查它（（val-start）%step，但处理负步骤有一些额外的复杂性），而不是实际生成和测试所有值，所以为什么它不应该以更好的方式进行呢？

但语言中似乎没有任何东西能保证这一点。正如Ashwini Chaudhari所指出的，如果你给它一个非整数值，而不是转换成整数并进行数学测试，那么它将返回到迭代所有值并逐一比较。正因为CPython 3.2+和PyPy 3.x版本恰好包含这种优化，而且这是一个明显的好主意，而且很容易做到，所以IronPython或NewKickAssPython 3.x没有理由不考虑它。（事实上，CPython 3.0-3.1没有包含它。）

如果range实际上是一个生成器，比如my_crappy_range，那么这样测试__contains__是没有意义的，或者至少它的意义不会很明显。如果您已经迭代了前3个值，那么1是否仍在生成器中？对1的测试是否会导致它迭代并消耗所有值，直到1（或直到第一个值>=1）？

TL；博士

range（）返回的对象实际上是一个range对象。此对象实现迭代器接口，因此您可以像生成器、列表或元组一样顺序地迭代其值。

但它也实现了__contains__接口，当对象出现在in运算符的右侧时，实际上会调用该接口。__contains__（）方法返回一个bool，表示in左侧的项是否在对象中。因为范围对象知道它们的边界和步幅，所以这很容易在O（1）中实现。

太长，读不下去了范围是一个算术级数，因此它可以非常容易地计算对象是否存在。它甚至可以得到它的索引，如果它真的像列表一样快速。

其他答案已经很好地解释了这一点，但我想提供另一个实验来说明距离物体的性质：

>>> r = range(5)
>>> for i in r:
        print(i, 2 in r, list(r))
        
0 True [0, 1, 2, 3, 4]
1 True [0, 1, 2, 3, 4]
2 True [0, 1, 2, 3, 4]
3 True [0, 1, 2, 3, 4]
4 True [0, 1, 2, 3, 4]

正如您所看到的，范围对象是一个记住其范围的对象，可以多次使用（即使在对其进行迭代时），而不仅仅是一个一次性生成器。