问为什么在Python3中"1000000000000000 in range(1000000000000001)“这么快？

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我的理解是，range()函数实际上是Python 3中的对象类型，它动态地生成它的内容，类似于生成器。

在这种情况下，我希望下面这一行会花费过多的时间，因为为了确定1千兆是否在这个范围内，必须生成一个四万亿个值：

1_000_000_000_000_000 in range(1_000_000_000_000_001)

此外:似乎无论我加多少个零，计算多少都需要相同的时间(基本上是瞬时的)。

我也尝试过这样的方法，但计算几乎是即时的：

# count by tens
1_000_000_000_000_000_000_000 in range(0,1_000_000_000_000_000_000_001,10)

如果我尝试实现我自己的范围函数，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它如此快速？

之所以选择Martijn Pieters的回答是因为它的完整性，但也请参阅艾伯纳特的第一个答案，以便很好地讨论在Python3中range是一个完整的序列意味着什么，以及关于__contains__函数在整个__contains__实现中可能存在的不一致性的一些信息/警告。艾伯纳特的另一个答案详细介绍了一些细节，并为那些对Python3中的优化背后的历史感兴趣的人提供了链接(以及缺少对Python2中xrange的优化)。答案被戳和韦姆为感兴趣的人提供了相关的C源代码和解释。