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Python中xrange是什么？为什么不常用？ - 深入解析
Python中xrange是什么？为什么不常用？
深入解析Python生成器函数的历史、用法及被取代的原因
什么是xrange？
在Python 2中，xrange是一个内置函数，用于生成一个整数序列。与range函数不同的是，xrange返回一个xrange对象（一种生成器），而不是一次性生成整个列表。这在处理大范围数字时特别有用，因为它可以显著减少内存使用。
关键特性： xrange在Python 2中提供了一种内存高效的方式来生成数字序列，特别适合处理大数据集或循环。
xrange与range的区别
range函数（Python 2）
- 一次性生成完整的整数列表
- 内存使用与范围大小成正比
- 返回list类型对象
- 支持所有列表操作（切片、索引等）
# Python 2中的range示例
print range(1, 5) # 输出: [1, 2, 3, 4]
print type(range(1, 5)) # 输出: <type 'list'>
print range(1, 5) # 输出: [1, 2, 3, 4]
print type(range(1, 5)) # 输出: <type 'list'>
xrange函数（Python 2）
- 按需生成数字（惰性求值）
- 内存使用是固定的
- 返回xrange类型对象
- 不支持列表操作，但可迭代
# Python 2中的xrange示例
print xrange(1, 5) # 输出: xrange(1, 5)
print type(xrange(1, 5)) # 输出: <type 'xrange'>
print xrange(1, 5) # 输出: xrange(1, 5)
print type(xrange(1, 5)) # 输出: <type 'xrange'>
内存使用对比
| 范围大小 | range内存占用 | xrange内存占用 |
|---|---|---|
| 1-10 | ~152 bytes | ~24 bytes |
| 1-1,000 | ~4,096 bytes | ~24 bytes |
| 1-1,000,000 | ~4,000 KB | ~24 bytes |
| 1-100,000,000 | ~400 MB | ~24 bytes |
xrange的使用方法
在Python 2中，xrange的语法与range完全相同：
# 基本用法
for i in xrange(5):
print i # 输出: 0,1,2,3,4
# 指定起始和结束值
for i in xrange(2, 6):
print i # 输出: 2,3,4,5
# 指定步长
for i in xrange(0, 10, 2):
print i # 输出: 0,2,4,6,8
# 反向迭代
for i in xrange(5, 0, -1):
print i # 输出: 5,4,3,2,1
for i in xrange(5):
print i # 输出: 0,1,2,3,4
# 指定起始和结束值
for i in xrange(2, 6):
print i # 输出: 2,3,4,5
# 指定步长
for i in xrange(0, 10, 2):
print i # 输出: 0,2,4,6,8
# 反向迭代
for i in xrange(5, 0, -1):
print i # 输出: 5,4,3,2,1
注意： 在Python 2中，xrange不支持所有列表操作（如切片），但可以通过转换为列表解决：
list(xrange(1, 10))[2:5] # 输出 [3,4,5]
为什么xrange不再常用？
Python 3的重大变革
Python 3对内置函数进行了多项重大改进：
- range函数在Python 3中具有了xrange的行为 - 它现在返回一个range对象，该对象按需生成值（惰性求值）
- xrange函数在Python 3中被完全移除
- Python 3中的range对象支持更多功能，包括高效的范围检查
# Python 3中的range行为
r = range(1, 1000000)
print(type(r)) # 输出: <class 'range'>
print(r[999]) # 输出: 1000 (支持索引访问)
print(500 in r) # 输出: True (高效成员检查)
r = range(1, 1000000)
print(type(r)) # 输出: <class 'range'>
print(r[999]) # 输出: 1000 (支持索引访问)
print(500 in r) # 输出: True (高效成员检查)
迁移到Python 3
随着Python 2在2020年停止支持，绝大多数项目已经迁移到Python 3：
- 新项目默认使用Python 3
- 旧项目大部分已完成迁移
- Python社区全面转向Python 3
现代替代方案
除了使用range外，Python 3提供了更多高效迭代工具：
# 1. 生成器表达式
gen = (x*2 for x in range(10))
# 2. itertools模块
import itertools
# 无限计数器
counter = itertools.count(start=5, step=0.5)
# 循环迭代器
cycle = itertools.cycle([1, 2, 3])
gen = (x*2 for x in range(10))
# 2. itertools模块
import itertools
# 无限计数器
counter = itertools.count(start=5, step=0.5)
# 循环迭代器
cycle = itertools.cycle([1, 2, 3])
总结
xrange是Python 2中用于高效生成数字序列的重要函数，它通过惰性求值节省了大量内存。然而，随着Python 3的发展，range函数采用了xrange的优良特性，同时提供了更多功能，导致xrange被淘汰。
在现代Python编程中（Python 3）：
- 使用range替代Python 2中的xrange
- range对象在Python 3中具有内存高效的特点
- 仅在维护旧Python 2代码库时才会遇到xrange
理解xrange的历史和作用有助于我们更好地理解Python的发展演变，但在新项目中应遵循Python 3的最佳实践。
本文由YuYongHui于2025-08-11发表在吾爱品聚，如有疑问，请联系我们。
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