据我所知，range（）函数实际上是Python 3中的一种对象类型，它动态生成其内容，类似于生成器。
在这种情况下，我预计下一行将花费大量时间，因为为了确定1万亿是否在该范围内，必须生成1万亿值：
1_000_000_000_000_000 in range(1_000_000_000_000_001)
此外：似乎无论我加上多少个零，计算或多或少都需要相同的时间（基本上是瞬时的）。
我也尝试过类似的方法，但计算仍然几乎是即时的：
# count by tens
1_000_000_000_000_000_000_000 in range(0,1_000_000_000_000_000_000_001,10)
如果我尝试实现自己的范围函数，结果就不那么好了！
def my_crappy_range(N):
i = 0
while i < N:
yield i
i += 1
return
range（）对象在引擎盖下做什么使其如此快速？
选择Martijn Pieters的答案是因为它的完整性，但也可以看到abarnert的第一个答案，它很好地讨论了范围在Python 3中是一个完整的序列意味着什么，以及关于Python实现中__contains_函数优化的潜在不一致性的一些信息/警告。abarnert的另一个答案更为详细，并为那些对Python 3优化背后的历史感兴趣的人提供了链接（以及Python 2中xrange的优化不足）。poke和wim的答案为感兴趣的人提供了相关的C源代码和解释。
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。
如果您想知道为什么要将此优化添加到范围中__contains_，以及为什么没有将其添加到xrange中__包含2.7中的_：
首先，正如Ashwini Chaudhary所发现的，1766304期被明确地开放，以优化[x]范围__包含_。这个补丁已经被接受并以3.2的价格签入，但没有被移植到2.7，因为“xrange已经这么长时间了，我看不出它能让我们这么晚才提交补丁。”
同时：
最初，xrange是一个不太序列的对象。正如3.1文档所说：
范围对象的行为很少：它们只支持索引、迭代和len函数。
这并不完全正确；一个xrange对象实际上还支持一些其他的东西，这些东西是通过索引和len自动实现的，包括contains（通过线性搜索）。但当时没有人认为制作完整的序列是值得的。
然后，作为实现抽象基类PEP的一部分，重要的是弄清楚哪些内置类型应该标记为实现哪些ABC，以及xrange/range声称实现集合.Sequence，尽管它仍然只处理相同的“非常少的行为”。直到第9213期，没有人注意到这个问题。针对该问题的补丁不仅将索引和计数添加到了3.2的范围，还重新使用了优化的__contains__（它与索引共享相同的数学，并且直接由计数使用）。**这一更改也适用于3.2，并且没有后移到2.x，因为“这是一个添加新方法的错误修复程序”。（此时，2.7已经超过了rc状态。）
因此，有两次机会将优化后移到2.7，但都被拒绝了。
*事实上，您甚至可以仅通过索引免费获得迭代，但在2.3xrange中，对象有一个自定义迭代器。
**第一个版本实际上重新实现了它，并错误地获得了详细信息，例如，它将在范围（5）==False中为您提供MyIntSubclass（2）。但Daniel Stutzbach的补丁更新版本恢复了以前的大部分代码，包括回退到3.2之前的通用、缓慢的_PySequence_IterSearch__当优化不适用时，contains被隐式使用。
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。
