Python 的切片语法为什么不会出现索引越界呢？

当我们根据单个索引进行取值时，如果索引越界，就会得到报错：“IndexError: list index out of range”。

>>> li = [1, 2]
>>> li[5]
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in 
IndexError: list index out of range

对于一个非空的序列对象，假设其长度为 length，则它有效的索引值是从 0 到（length - 1）。如果把负数索引也考虑进去，则单个索引值的有效区间是 -length, length - 1 闭区间。

但是，当 Python 切片中的索引超出这个范围时，程序并不会报错。

>>> li = [1, 2]
>>> li[1:5]  # 右索引超出
[2]
>>> li[5:6]  # 左右索引都超出
[]

其实，对于这种现象，官方文档中有所介绍：

The slice of s from i to j is defined as the sequence of items with index k such that i <= k < j. If i or j is greater than len(s), use len(s). If i is omitted or None, use 0. If j is omitted or None, use len(s). If i is greater than or equal to j, the slice is empty.

也就是说：

• 当左或右索引值大于序列的长度值时，就用长度值作为该索引值；
• 当左索引值缺省或者为 None 时，就用 0 作为左索引值；
• 当右索引值缺省或者为 None 时，就用序列长度值作为右索引值；
• 当左索引值大于等于右索引值时，切片结果为空对象。

对照上面的例子，可以得到：

>>> li = [1, 2]
>>> li[1:5]  # 等价于 li[1:2]
[2]
>>> li[5:6]  # 等价于 li[2:2]
[]

归结起来一句话：Python 解释器把可能导致索引越界的操作给屏蔽了，你的写法可以很自由，但是最终的结果会被死死限制在合法的索引区间内。

对于这个现象，我其实是有点疑惑的，为什么 Python 不直接报索引越界呢，为什么要修正切片的边界值，为什么一定要返回一个值呢，即便这个值可能是个空序列？

当我们使用“li5:6”时，至少在字面意义上想表达的是“取出索引从 5 到 6 所对应的值”，就像是在说“取出书架上从左往右数的第 6 和 7 本书”。

如果程序是如实地遵照我们的指令的话，它就应该报错，就应该说：对不起，书架上的书不够数。

实话说，我并没有查到这方面的解释，这篇文章也不是要给大家科普 Python 在设计上有什么独到的见解。恰恰相反，这篇文章的主要目的之一是希望得到大家的回复解答。

在 Go 语言中，遇到同样的场景时，它的做法是报错“runtime error: slice bounds out of range”。

在 Rust 语言中，遇到同样的场景时，它的做法是报错“byte index 5 is out of bounds of ......”。

在其它支持切片语法的语言中，也许还有跟 Python 一样的设计。但是，我还不知道有没有（学识浅薄）……

最后，继续回到标题中的问题“Python 的切片为什么不会索引越界”。我其实想问的问题有两个：

• 当切片语法中的索引超出边界时，为什么 Python 还能返回结果，返回结果的计算原理是什么？
• 为什么 Python 的切片语法要允许索引超出边界呢，为什么不设计成抛出索引错误？

对于第一个问题的回答，官方文档已经写得很明白了。

对于第二个问题，本文暂时没有答案。