为什么Python的切片索引不会越界？

slice（切片）是Python中一个非常有特色的特性。在正式开始之前，我们先来回顾一下关于切片的知识。切片主要用在序列对象中，根据索引范围提取索引的内容。切片的写入格式：[i:i+n:m]；其中，i为切片的起始索引值，当它在列表中的第一个时可以省略；i+n是切片的结束位置，当它在链表的最后时可以省略；m可以不提供，默认值为1，不允许为0，当m为负数时，列表将被反转。切片的基本含义是：从序列的第i个索引开始，一直到最后n位元素，按m个区间过滤。下面是一些有代表性的例子，基本涵盖了切片语法的要点：li=[1,4,5,6,7,9,11,14,16]#下面的表达式可以表示整个列表，其中X>=len(li)li[0:X]==li[0:]==li[:X]==li[:]==li[::]==li[-X:X]==li[-X:]li[1:5]==[4,5,6,7]#从1开始，取5-1个元素li[1:5:2]==[4,6]#从1开始,取5-1位元素，按2个区间过滤li[-1:]==[16]#取倒数第一个元素li[-4:-2]==[9,11]#从倒数第四个开始,取-2-(-4)=2个元素li[:-2]==li[-len(li):-2]==[1,4,5,6,7,9,11]#开始从头开始，取-2-(-len(li))=7个元素#当步长为负数时，先翻转list，然后截取li[::-1]==[16,14,11,9,7,6,5,4,1]#翻转整个列表li[::-2]==[16,11,7,5,1]#翻转整个列表，然后过滤li[:-5:-1]==[16,14,11,9]#翻转整个列表，取-5-(-len(li))=4个元素li[:-5:-3]==[16,9]#翻转整个列表，取-5-(-len(li))=4个元素，然后n按3个区间过滤#切片的步长不能为0li[::0]#报错（ValueError:切片步长不能为零）C/C++、Java、JavaScript等语言，虽然它们也支持一些“切片”功能，例如截取数组或字符串的片段，它们在语法层面上没有普遍支持。根据维基百科，Fortran是第一个支持切片语法的语言（1966年），Python是最具代表性的语言之一。各大编程语言对切片的支持此外，像Perl、Ruby、Go、Rust等语言，虽然也有切片，但不如Python灵活自由（因为支持步进、负索引、默认索引).切片语法在编程语言中的基本用法可以满足大部分需求。不过Python切片也有一些高级用法，比如：切片占位符用法（可以实现列表的赋值、删除和拼接）、自定义对象实现切片函数、迭代器切片（itertools.islice()）、文件对象切片、etc.切片的介绍和复习就到这里了。进入文章标题：为什么Python的切片语法不会导致索引越界？当我们基于单个索引取值时，如果索引越界，就会报错：“IndexError:listindexoutofrange”。>>>li=[1,2]>>>li[5]Traceback（最近调用最后）：文件“”，第1行，在IndexError：列表索引超出范围的空序列对象，假设它的长度为length，它的有效索引值是从0到(length-1)。如果还考虑负索引，则单个索引值的有效范围是闭范围[-length,length-1]。但是当Python切片中的索引超出这个范围时，程序不会报错。>>>li=[1,2]>>>li[1:5]#右索引超过[2]>>>li[5:6]#左右索引都超过[]其实对于这种现象，官方在文档中是这样介绍的：s从i到j的切片定义为索引为k的item序列，满足i<=k>>li=[1,2]>>>li[1:5]#等价于li[1:2][2]>>>li[5:6]#相当于li[2:2][]一句话总结：Python解释器屏蔽了可能导致索引越界的操作。您可以自由编写，但最终结果将严格限制在合法索引范围内。范围内。对于这个现象，我其实有点疑惑。为什么Python不直接报索引越界，为什么要修正切片的边界值，为什么还要返回一个值，即使这个值可能是一个空序列？当我们使用“li[5:6]”时，至少在字面意义上，我们的意思是“取索引对应的从5到6的值”，这就像是在说“取从左边数起的书架数”右边的书6和7”。如果程序忠实地遵循我们的指令，它应该报告一个错误，它应该说：对不起，书架上的书不够。老实说，我没有找到这方面的解释，这篇文章也无意让你对科普Python的设计有什么独到的见解。相反，这篇文章的主要目的之一就是希望得到大家的解答。在Go语言中，遇到同样的场景，会报错“runtimeerror:sliceboundsoutofrange”。在Rust语言中，遇到同样的场景，会报错“byteindex5isoutofboundsof...”。在其他支持切片语法的语言中，可能也有和Python一样的设计。不过不知道有没有（小知识）……最后继续回到标题“Python的slice索引为什么不越界”中的问题。其实我想问两个问题：当slice语法中的索引超出边界时，为什么Python仍然返回结果，返回结果的计算原理是什么？为什么Python的切片语法允许越界索引，为什么它不被设计为抛出索引错误？第一个问题的答案，官方文档已经写的很清楚了。对于第二个问题，本文暂时没有答案。也许我很快就会找到答案，但这可能需要很长时间。不管怎样，这篇文章到这里就结束了。以上就是本次分享的全部内容。觉得文章还不错的话，请关注公众号：Python编程学习圈，每日干货分享，发送“J”还能领取大量学习资料。或者去编程学习网了解更多编程技术知识。