Python: It’s safe to slice a list with index out of range

用单个下标 access 直接返回 list 的单个 element，用 slice (或者严格一点说是用一个 slice object 去 access) 返回一个 sub-list，这俩都是很常见的操作。但是：

• 用单个下标 access 可能触发 IndexError: list index out of range
• 用 slice 就不会！

看这个例子：

s = [100, 200, 300]

s[2]  # Index within range. OK
# Output: 300

s[3]  # Index out of range. WRONG!
# IndexError: list index out of range

s = [100, 200, 300]

s[2:]  # Slice within range. OK
# Output: [300]

s[3:]  # Slice out of range. Still OK!
# Output: []

答案在文档里。Built-in Types » Sequence Types — list, tuple, range » Common Sequence Operations 的 note 4，以 s[i:j] 这个 slice 为例：

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.

所以上面的 s[3:] 等价于 s[3:3] 等价于一个 empty slice。那至于 empty slice 为什么不会产生 IndexError，可以参见 Digest of Fluent Python » 10.2.1 How Slicing Works。不严格地说，s[i:j:k] 的过程大致如下：

def s[i:j:k]:
    # 首先创建一个 slice object
    slice_obj = slice(i, j, k)

    # 让后通过 slice 和 len(s) 确定具体的 index range
    # 比如：如果 len(s) = 3，那么对 s 而言 slice(0:None:None) 就意味着一个具体的 index range(0, 3, 1)
    # 只是 slice.indices() 方法并不直接产生 range，它只产生 range 的参数
    indices = slice_obj.indices(len(s))
    index_range = range(*indices)

    # 根据 index range 去 listcomp
    return [s[index] for index in index_range]

那如果你有一个 empty slice，就会有一个 empty 的 index_range，那最后的 listcomp 相当于是一个 empty 的 generator，是不会产生 IndexError 的。