为什么 Python 在以下情况下不抛出索引错误？

Question

我在一个涉及布尔运算的 "if" 条件语句中遇到了这个 Python 场景。每当条件中出现索引错误时，Python 会将其视为 False，而不是抛出 Index Error。这种行为的原因是什么。

示例场景：

lst = [3, 4, 23, 5, 25, 76]
n = len(lst)
if n < 5 and lst[6] > lst[2]:
    print True
print False

输出：

False

如您所见，为什么 Python 返回 False？，我原以为它会抛出 Index Error。谁能解释一下幕后发生的事情。

Answer 1

在您的示例中，n = 6，因此 n 不小于 5。Python 短路布尔逻辑，因此跳过了 and 表达式的后半部分。

Answer 2

and 在 Python 中使用 short-circuit evaluation，这意味着如果它的第一个参数的计算结果为 false（如 n < 5 所做的那样），那么第二个参数将不被计算，因为整个表达式的结果 must 在那一点上是假的。因此，lst[6] > lst[2] 永远不会被评估。

现在让我们试试&，它不会短路：

>>> lst = [3, 4, 23, 5, 25, 76]
>>> n = len(lst)
>>> if (n < 5) & (lst[6] > lst[2]):
...     pass
... 
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
IndexError: list index out of range

这给出了您预期的结果。

Answer 3

当结果已知时，Python 会尽快停止评估条件。在您的示例中，n < 5 是 False，因此如果是连词 (and)，则无需评估第二部分 - 它与它的评估结果无关，目前已知整个表达式为False。

如果第一个条件是True，or 表达式也是如此，因此：

if not (n >= 5 or lst[6] <= lst[2]):

也不会扔。

这种机制称为Short-circuit evaluation。

Answer 4

在if 语句中使用and 就像编写两个if 语句，一个在另一个中：

if n < 5:
    if lst[6] > lst[2]:
        print True

在这种情况下，如果 n 不少于 5，那么为什么第二个 if 不会引发错误是显而易见的：它永远不会被执行。由于其他人已经描述了短路功能，将它们组合成一个 if 具有完全相同的行为。

顺便说一句，or 的“长”写法是这样的：

# if x == 0 or 1/x > 0.01: print True
if x == 0:
    print True
elif 1/x > 0.01:
    print True

这里我们通过仅在 x 不为零时计算 1/x 来避免除以零（错误）。这同样适用于带有or 的单if 版本。由于x == 0 在这种情况下为真，表达式的真值通过计算该项即可知道，因此不需要计算第二项。