Sachverhalt:
A.
A._, geb. 1995, verbüsste bis zum 27. September 2017 eine Freiheitsstrafe in der Justizvollzugsanstalt Lenzburg. Am 26. September 2017 verfügte die Staatsanwaltschaft Zürich-Limmat die vorläufige Festnahme von A._ per 28. September 2017, dem Tag unmittelbar nach Beendigung des Strafvollzugs. Am 27. September 2017 beantragte sie beim Zwangsmassnahmengericht des Bezirks Zürich die Anordnung von Untersuchungshaft wegen verschiedener im Strafvollzug begangener Straftaten, insbesondere wegen Gewalt und Drohung gegen Behörden und Beamte, Drohung, Körperverletzung, wobei eventuell versuchte schwere Körperverletzung, Sachbeschädigung, Tätlichkeiten und Beschimpfung. Mit Verfügung vom 29. September 2017 ordnete das Zwangsmassnahmengericht antragsgemäss Untersuchungshaft wegen Wiederholungsgefahr an.
B.
Am 20. Oktober 2017 wies das Obergericht des Kantons Zürich eine dagegen erhobene Beschwerde ab. Mit Urteil 1B_483/2017 vom 21. November 2017 hiess das Bundesgericht eine dagegen gerichtete Beschwerde wegen Verletzung des Replikrechts gut, hob den Entscheid des Obergerichts auf und wies die Sache an dieses zurück zu neuem Entscheid. Am 4. Dezember 2017 wies das Obergericht die Beschwerde nach Gewährung des Replikrechts erneut ab.
C.
Dagegen führt A._ beim Bundesgericht Beschwerde in Strafsachen mit dem Antrag in der Sache, den Beschluss des Obergerichts aufzuheben und ihn aus der Untersuchungshaft zu entlassen. In prozessualer Hinsicht ersucht er um Gewährung der unentgeltlichen Rechtspflege und Verbeiständung.
Die Staatsanwaltschaft und das Obergericht verzichteten beide auf eine Stellungnahme.
Erwägungen:
1.
1.1. Gegen den angefochtenen kantonal letztinstanzlichen Haftentscheid steht die Beschwerde in Strafsachen an das Bundesgericht gemäss Art. 78 ff. BGG offen.
1.2. Der Beschwerdeführer nahm am vorinstanzlichen Verfahren teil und hat als Häftling und Beschuldigter sowie als direkter Adressat des angefochtenen Beschlusses ein rechtlich geschütztes Interesse an dessen Aufhebung oder Änderung. Er ist damit zur Beschwerde legitimiert (vgl. Art. 81 Abs. 2 BGG).
1.3. Mit der Beschwerde in Strafsachen an das Bundesgericht kann insbesondere die Verletzung von Bundesrecht unter Einschluss des Bundesverfassungsrechts gerügt werden (Art. 95 lit. a BGG). Der Beschwerdeführer macht einen Verstoss gegen Art. 5 Ziff. 1 und Art. 6 EMRK, gegen Art. 10 Abs. 2 und Art. 31 BV sowie gegen Art. 221 StPO. Dabei handelt es sich um zulässige Rügen.
2.
2.1. Nach den Grundvoraussetzungen von Art. 221 StPO ist Untersuchungshaft nur zulässig, wenn die beschuldigte Person eines Verbrechens oder Vergehens dringend verdächtig ist und ein im Gesetz genannter Haftgrund vorliegt. Dazu zählt namentlich die sog. Wiederholungsgefahr (Art. 221 Abs. 1 lit. c StPO). Der Beschwerdeführer macht nicht geltend, es mangle am dringenden Tatverdacht. Hingegen bestreitet er eine massgebliche Wiederholungsgefahr.
2.2. Gemäss der Rechtsprechung des Bundesgerichts ist der Haftgrund der Wiederholungsgefahr in Anwendung der Europäischen Menschenrechtskonvention sowie des Verfassungs- und Gesetzesrechts des Bundes restriktiv zu handhaben (vgl. Art. 212 Abs. 1 StPO). Die Anordnung von Haft wegen Wiederholungsgefahr kann dem strafprozessualen Ziel der Beschleunigung dienen, indem verhindert wird, dass sich das Verfahren durch immer neue Delikte kompliziert und in die Länge zieht. Art. 5 Ziff. 1 lit. c EMRK anerkennt überdies ausdrücklich die Notwendigkeit, Beschuldigte an der Begehung strafbarer Handlungen zu hindern als Haftgrund. Bei der Annahme, dass der Beschuldigte weitere schwere Delikte begehen könnte, ist allerdings Zurückhaltung geboten. Da Präventivhaft einen schwerwiegenden Eingriff in das Recht der persönlichen Freiheit (nach Art. 10 Abs. 1 BV; vgl. auch Art. 31 BV) darstellt, muss sie auf einer hinreichenden gesetzlichen Grundlage beruhen, im öffentlichen Interesse liegen und verhältnismässig sein (vgl. Art. 5 Abs. 1 und 2 und Art. 36 Abs. 3 BV sowie Art. 197 StPO). Die rein hypothetische Möglichkeit weiterer Delikte sowie die Wahrscheinlichkeit, dass nur geringfügige Straftaten verübt werden, reichen nicht aus, um eine Präventivhaft zu begründen. Überdies muss von der Anordnung oder Fortdauer der Haft abgesehen und an ihrer Stelle eine Ersatzmassnahme verfügt werden (vgl. Art. 237 ff. StPO), wenn die Haft durch eine solche mildere Massnahme ersetzt werden kann (Art. 212 Abs. 2 lit. c StPO; BGE 143 IV 9 E. 2.2 S. 11 f. mit Hinweisen).
2.3. Nach dem Gesetz setzt Wiederholungsgefahr voraus, dass ernsthaft zu befürchten ist, die beschuldigte Person gefährde durch Verbrechen oder schwere Vergehen (vgl. dazu BGE 137 IV 84 E. 3.2 S. 85 f.) die Sicherheit anderer erheblich, nachdem sie bereits früher gleichartige Straftaten verübt hat (Art. 221 Abs. 1 lit. c StPO). Verbrechen sind Taten, die mit Freiheitsstrafe von mehr als drei Jahren bedroht sind (Art. 10 Abs. 2 StGB); Vergehen sind Taten, die mit Freiheitsstrafe von bis zu drei Jahren oder mit Geldstrafe bedroht sind (Art. 10 Abs. 3 StGB). Für das Vorliegen von Wiederholungsgefahr muss grundsätzlich das Vortatenerfordernis erfüllt sein und es müssen schwere Vergehen oder Verbrechen drohen, welche die Sicherheit anderer erheblich gefährden. Erforderlich ist dafür eine ungünstige Rückfallprognose. Dabei sind insbesondere die Häufigkeit und Intensität der untersuchten Delikte sowie die einschlägigen Vorstrafen zu berücksichtigen (vgl. BGE 143 IV 9 E. 2.3 ff. S. 12 ff.).
3.
3.1. Bei den in Art. 221 Abs. 1 lit. c StPO verlangten Vortaten muss es sich um Verbrechen oder schwere Vergehen gegen gleiche oder gleichartige Rechtsgüter gehandelt haben, wie sie im hängigen Untersuchungsverfahren massgeblich sind.
3.2. Die früher begangenen Straftaten können sich aus rechtskräftig abgeschlossenen Strafverfahren ergeben. Sie können jedoch auch Gegenstand des noch hängigen Strafverfahrens bilden, in dem sich die Frage der Untersuchungs- und Sicherheitshaft stellt, sofern mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit feststeht, dass die beschuldigte Person solche Straftaten begangen hat (BGE 143 IV 9 E. 2.3.1 S. 12 f. mit Hinweis). Bei akut drohenden Schwerverbrechen kann nach der Praxis des Bundesgerichts sogar ausnahmsweise auf das Vortatenerfordernis ganz verzichtet werden (BGE 137 IV 13 E. 3 und 4 S. 18 ff.).
3.3. Gelöschte Vorstrafen sind in der Regel nicht zu berücksichtigen (vgl. BGE 135 I 71 E. 2.11 S. 76 f.). Der Beschwerdeführer will diesen Grundsatz analog für Vorstrafen aus dem Jugendstrafrecht anwenden; da für Jugendliche eine separate besondere Prozessordnung massgeblich (vgl. Art. 1 Abs. 2 StGB sowie Art. 3 JStPO) und für das Jugendstrafrecht der Schutz und die Erziehung der Jugendlichen wegleitend sei (vgl. Art. 2 Abs. 1 JStGB), dürfe auch beim Vorstrafenerfordernis bei der Prüfung der Wiederholungsgefahr für Untersuchungshaft nicht auf frühere Jugendstrafen abgestellt werden.
3.4. Das Löschen einer Strafe aus dem Strafregister nach Zeitablauf lässt sich nicht ohne weiteres mit noch nicht vor langer Zeit ausgesprochenen Jugendstrafen gleichsetzen. Im Zusammenhang mit der Prüfung strafprozessualer Haft darf das Verhalten eines erwachsenen Beschuldigten zumindest im Lichte von noch nicht gelöschten Verurteilungen nach Jugendstrafrecht beurteilt werden. Gemäss dem in den Akten liegenden Strafregisterauszug vom 30. August 2017 ist der Beschwerdeführer bereits einmal wegen schwerer Körperverletzung und ein zweites Mal wegen Versuchs dazu sowie zusätzlich insbesondere wegen Gewalt und Drohung gegen Behörden und Beamte sowie Hinderung einer Amtshandlung verurteilt worden. Beim Beschwerdeführer ergibt sich insofern ein deutliches Verhaltensmuster wiederkehrender Gewaltanwendung und Widerstandshandlungen gegen Behörden und Staatsangestellte. Ein Bruch bzw. ein Wandel zum Besseren nach dem Übergang ins Erwachsenenalter zeichnet sich bisher nicht ab. Es rechtfertigt sich daher, für das Vorstrafenerfordernis auch auf die noch nicht weit zurückliegenden gleichartigen Jugendstrafen zurückzugreifen. Überdies räumt der Beschwerdeführer selbst ein, bereits zweimal in Anwendung des Erwachsenenstrafrechts verurteilt worden zu sein, nämlich 2015 wegen Sachbeschädigung und Hinderung einer Amtshandlung zu 33 Tagessätzen à Fr. 30.-- und 2017 wegen versuchter schwerer Körperverletzung zu einer Freiheitsstrafe von 18 Monaten. Sachbeschädigung ist ein Vergehen (vgl. Art. 144 StGB); ob es sich bei der entsprechenden im Jahre 2015 beurteilten Tat des Beschwerdeführers um ein schweres Vergehen handelte, braucht nicht entschieden zu werden. Jedenfalls darf die Verurteilung zu versuchter schwerer Körperverletzung, also wegen eines versuchten Verbrechens (vgl. Art. 122 StGB), von 2017 für die Beurteilung der Zulässigkeit der Untersuchungshaft im Lichte der jugendstrafrechtlichen Verurteilungen, worunter eine wegen vollendeter schwerer Körperverletzung, beurteilt werden. Gestützt darauf erweist sich das Vorstrafenerfordernis selbst dann als erfüllt, wenn nicht auf die im hier hängigen Strafverfahren erhobenen Tatvorwürfe abgestellt wird.
4.
4.1. Der Beschwerdeführer bestreitet die ungünstige Rückfallprognose bei einer Haftentlassung. Weder gefährde er die Öffentlichkeit noch beruhe die Prognose der Vorinstanz auf einem rechtsgenüglichen Gutachten.
4.2. Nach Art. 221 Abs. 1 lit. c StPO müssen die drohenden Delikte die Sicherheit anderer erheblich gefährden.
4.2.1. Sicherheit bedeutet die Abwesenheit von Gefahr oder Beeinträchtigung von Rechtsgütern anderer Personen. Massgeblich sind insofern grundsätzlich Rechtsgüter jeglicher Art, wobei Delikte gegen die körperliche und sexuelle Integrität im Vordergrund stehen (BGE 143 IV 9 E. 2.7 S. 15 ff.).
4.2.2. Dass der Beschwerdeführer die ihm neu vorgeworfenen Taten in Haft begangen hat, schliesst eine massgebliche Rückfallprognose entgegen seiner Auffassung nicht aus. Auch das Vollzugspersonal sowie sonstige Personen, mit denen ein inhaftierter Beschuldigter in Kontakt steht, sollen durch die Untersuchungshaft vor weiteren Übergriffen geschützt werden, und das Strafverfahren soll dadurch vor weiteren Verzögerungen wegen neuen Delikten bewahrt werden. Beides kann im Übrigen Auswirkungen auf die Modalitäten des Haftvollzugs haben. Abgesehen davon würde der Beschwerdeführer selbst in Freiheit weiterhin zumindest mit Mitarbeitenden der Strafverfolgungsbehörden zu tun haben, für welche die Gefährdung bestehen bliebe.
4.3. Die Vorinstanz stützte ihre Beurteilung der Rückfallgefahr auf zwei Fachexpertisen.
4.3.1. Nach der bundesgerichtlichen Rechtsprechung müssen psychiatrische Gutachten, die im Strafprozess beigezogen werden, grundsätzlich auf einer persönlichen Untersuchung des Probanden beruhen. Aktengutachten sind nur ausnahmsweise zulässig, insbesondere wenn der Proband nicht oder nur schwer erreichbar ist oder sich einer Begutachtung verweigert (BGE 127 I 54 E. 2). Da einer beschuldigten Person mit Blick auf ihr Recht, sich nicht selbst belasten zu müssen, die fehlende Mitwirkung im Strafverfahren nicht vorgehalten werden darf (vgl. Art. 113 und 158 StPO sowie Art. 6 Ziff. 1 EMRK), ist insofern entscheidend, ob das Gutachten im zu beurteilenden Zusammenhang und unter Berücksichtigung der konkreten Ausgangslage in sich schlüssig erscheint. Im Strafrecht gilt zudem, dass die sachverständige Person für psychiatrische Gutachten in aller Regel Facharzt für Psychiatrie und Psychotherapie sein muss, wobei der Beizug von Psychologen für die Abklärung einzelner Teilaspekte nicht ausgeschlossen ist (vgl. Art. 182 f. StPO sowie BGE 140 IV 49 E. 2).
4.3.2. Die Rückfallprognose der Vorinstanz beruht zunächst auf einem Gutachten eines psychiatrischen Experten vom 25. August 2016, das dem Urteil des Bezirksgerichts vom 6. März 2017 über die versuchte schwere Körperverletzung zugrunde lag. Danach ist beim Beschwerdeführer die Rückfallgefahr im Hinblick auf Straftaten gegen die körperliche Integrität von Drittpersonen als erheblich einzustufen und ist überdies mit Drohungen, Angriffen und Tätlichkeiten zu rechnen. Dabei handelt es sich um ein Aktengutachten, das deshalb zustande kam, weil sich der Beschwerdeführer geweigert hatte, sich auf die Begutachtung persönlich einzulassen. Das Gutachten erscheint jedoch mit Blick auf den vorliegenden strafprozessualen Zweck in sich schlüssig und nach wie vor aktuell. Inhaltlich wird es bestätigt durch die Risikoabklärung des Amtes für Justizvollzug vom 2. März 2017. Wohl ist dieses nicht durch einen Facharzt für Psychiatrie und Psychotherapie, sondern durch forensisch-psychologische Fachpersonen erstellt worden; es zeigt sich aber eine inhaltliche Übereinstimmung, die erneut schlüssig erscheint und wogegen der Beschwerdeführer keine überzeugenden Argumente vorträgt. Im Gegenteil entsprechen die Schlussfolgerungen der beiden Gutachten dem bereits erwähnten Verhaltensmuster auf Seiten des Beschwerdeführers in den letzten Jahren und es gibt keine Anhaltspunkte dafür, dass hier unmittelbar mit Änderungen bzw. einer Besserung zu rechnen wäre. Auch der Beschwerdeführer selbst macht solches nicht nachvollziehbar geltend. Für die hier einzig massgebliche strafprozessuale Frage der Zulässigkeit der Untersuchungshaft, deren Beantwortung keine Verzögerung erträgt bzw. beförderlich zu erfolgen hat, muss das genügen. Wieweit die Gutachten auch im eigentlichen Strafverfahren beigezogen werden dürfen, ist hier nicht zu entscheiden.
4.4. Es verletzt demnach im vorliegenden Fall Bundesrecht nicht, von einer massgeblichen ungünstigen Rückfallprognose auszugehen.
5.
Schliesslich sind keine Gründe für die Unverhältnismässigkeit der Haft ersichtlich. Entsprechende Argumente werden vom Beschwerdeführer auch nicht ausreichend und nachvollziehbar vorgetragen. Das gilt insbesondere für die Frage allfälliger Ersatzmassnahmen. Die mit dem angefochtenen Beschluss des Obergerichts bestätigte Untersuchungshaft verstösst demnach nicht gegen Bundesrecht, namentlich nicht gegen Art. 5 Ziff. 1 und Art. 6 Ziff. 1 EMRK, Art. 10 Abs. 2 und Art. 31 BV sowie Art. 221 StPO.
6.
Die Beschwerde erweist sich als unbegründet und ist abzuweisen.
Der unterliegende und damit grundsätzlich kostenpflichtige (vgl. Art. 66 Abs. 1 BGG) Beschwerdeführer stellt ein Gesuch um Erteilung der unentgeltlichen Rechtspflege und Verbeiständung. Da er bedürftig ist und seine Begehren nicht als von vornherein aussichtslos erscheinen, ist diesem Gesuch stattzugeben. Dementsprechend sind keine Kosten zu erheben und der Rechtsvertreter des Beschwerdeführers ist aus der Bundesgerichtskasse angemessen zu entschädigen (vgl. Art. 64 BGG).
Demnach erkennt das Bundesgericht:
1.
Die Beschwerde wird abgewiesen.
2.
Das Gesuch um unentgeltliche Rechtspflege für das bundesgerichtliche Verfahren wird gutgeheissen und es wird dem Beschwerdeführer Rechtsanwalt Markus Bischoff als unentgeltlicher Rechtsbeistand beigegeben.
3.
Es werden keine Gerichtskosten erhoben.
4.
Rechtsanwalt Markus Bischoff wird aus der Gerichtskasse eine Entschädigung von Fr. 1'500.-- ausgerichtet.
5.
Dieses Urteil wird dem Beschwerdeführer, der Staatsanwaltschaft Zürich-Limmat und dem Obergericht des Kantons Zürich, III. Strafkammer, schriftlich mitgeteilt.
Lausanne, 12. Januar 2018
Im Namen der I. öffentlich-rechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Der Präsident: Merkli
Der Gerichtsschreiber: Uebersax