我有点沮丧，因为找不到一个准确描述切片功能的在线源代码或Python文档。

我接受了Aaron Hall的建议，阅读了CPython源代码的相关部分，并编写了一些Python代码，这些代码执行切片与CPython中的切片类似。我已经用Python 3对整数列表进行了数百万次随机测试。

您可能会发现我的代码中对CPython中相关函数的引用很有用。

def slicer(x, start=None, stop=None, step=None):
    """ Return the result of slicing list x.  

    See the part of list_subscript() in listobject.c that pertains 
    to when the indexing item is a PySliceObject.
    """

    # Handle slicing index values of None, and a step value of 0.
    # See PySlice_Unpack() in sliceobject.c, which
    # extracts start, stop, step from a PySliceObject.
    maxint = 10000000       # A hack to simulate PY_SSIZE_T_MAX
    if step is None:
        step = 1
    elif step == 0:
        raise ValueError('slice step cannot be zero')

    if start is None:
        start = maxint if step < 0 else 0
    if stop is None:
        stop = -maxint if step < 0 else maxint

    # Handle negative slice indexes and bad slice indexes.
    # Compute number of elements in the slice as slice_length.
    # See PySlice_AdjustIndices() in sliceobject.c
    length = len(x)
    slice_length = 0

    if start < 0:
        start += length
        if start < 0:
            start = -1 if step < 0 else 0
    elif start >= length:
        start = length - 1 if step < 0 else length

    if stop < 0:
        stop += length
        if stop < 0:
            stop = -1 if step < 0 else 0
    elif stop > length:
        stop = length - 1 if step < 0 else length

    if step < 0:
        if stop < start:
            slice_length = (start - stop - 1) // (-step) + 1
    else:
        if start < stop:
            slice_length = (stop - start - 1) // step + 1

    # Cases of step = 1 and step != 1 are treated separately
    if slice_length <= 0:
        return []
    elif step == 1:
        # See list_slice() in listobject.c
        result = []
        for i in range(stop - start):
            result.append(x[i+start])
        return result
    else:
        result = []
        cur = start
        for i in range(slice_length):
            result.append(x[cur])
            cur += step
        return result

基本的切片技术是定义起点、终点和步长（也称为步幅）。

首先，我们将创建一个用于切片的值列表。

创建两个要切片的列表。第一个是从1到9的数字列表（列表a）。第二个也是数字列表，从0到9（列表B）：

A = list(range(1, 10, 1)) # Start, stop, and step
B = list(range(9))

print("This is List A:", A)
print("This is List B:", B)

索引A中的数字3和B中的数字6。

print(A[2])
print(B[6])

基本切片

用于切片的扩展索引语法是aList[start:stop:step]。start参数和step参数都默认为None，唯一需要的参数是stop。您是否注意到这与使用范围定义列表A和B的方式类似？这是因为切片对象表示由范围（开始、停止、步骤）指定的索引集。

如您所见，仅定义stop返回一个元素。由于start默认为none，这意味着只检索一个元素。

需要注意的是，第一个元素是索引0，而不是索引1。这就是为什么我们在本练习中使用两个列表。列表A的元素根据序号位置进行编号（第一个元素是1，第二个元素是2，等等），而列表B的元素是用于对其进行索引的数字（对于第一个元素，[0]，等等）。

通过扩展索引语法，我们可以检索一系列值。例如，使用冒号检索所有值。

A[:]

要检索元素的子集，需要定义开始和停止位置。

给定模式aList[start:stop]，从列表A中检索前两个元素。

以下是字符串索引的示例：

 +---+---+---+---+---+
 | H | e | l | p | A |
 +---+---+---+---+---+
 0   1   2   3   4   5
-5  -4  -3  -2  -1

str="Name string"

切片示例：[开始：结束：步骤]

str[start:end] # Items start through end-1
str[start:]    # Items start through the rest of the array
str[:end]      # Items from the beginning through end-1
str[:]         # A copy of the whole array

以下是示例用法：

print str[0] = N
print str[0:2] = Na
print str[0:7] = Name st
print str[0:7:2] = Nm t
print str[0:-1:2] = Nm ti

关于序列的索引，需要记住的重要思想是

非负指数从序列中的第一项开始；负索引从序列的最后一项开始（因此仅适用于有限序列）。

换言之，负索引右移序列长度：

              0   1   2   3   4   5   6   7   ...
            -------------------------
            | a | b | c | d | e | f |
            -------------------------
...  -8  -7  -6  -5  -4  -3  -2  -1

考虑到这一点，订阅和切片很简单。

订阅

订阅使用以下语法：*

sequence[index]

订阅在索引处选择序列中的单个项目：

>>> 'abcdef'[0]
'a'
>>> 'abcdef'[-6]
'a'

订阅引发超出范围的索引的IndexError：

>>> 'abcdef'[100]
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
IndexError: string index out of range

切片

切片使用以下语法：**

sequence[start:stop:step]

切片选择序列中的一系列项目，从包含开始到不包含结束：

>>> 'abcdef'[0:2:1]
'ab'
>>> 'abcdef'[0:-4:1]
'ab'
>>> 'abcdef'[-6:-4:1]
'ab'
>>> 'abcdef'[-6:2:1]
'ab'
>>> 'abcdef'[1:-7:-1]
'ba'
>>> 'abcdef'[-5:-7:-1]
'ba'

切片默认为序列中最完整的项目范围，因此它对省略或等于“无”的任何开始、停止或步骤使用以下默认值：***

步骤默认为1；如果步骤为正start默认为0（第一项索引），stop默认为start+len（序列）（最后一项索引加一）；如果步骤为负start默认为-1（最后一项索引），stop默认为start-len（序列）（第一项索引减一）。

>>> 'abcdef'[0:6:1]
'abcdef'
>>> 'abcdef'[::]
'abcdef'
>>> 'abcdef'[-1:-7:-1]
'fedcba'
>>> 'abcdef'[::-1]
'fedcba'

切片为等于零的步骤引发ValueError：

>>> 'abcdef'[::0]
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
ValueError: slice step cannot be zero

切片不会为超出范围的开始或停止引发IndexError（与订阅相反）：

>>> 'abcdef'[-100:100]
'abcdef'

---

*表达式sequence[index]和sequence__getitem_（索引）是等效的。

**表达式sequence[start:stop:step]、sequence[Sslice（start，stop，step）]和sequence__getitem_（slice（start，stop，step））是等效的，其中内置类slice实例包start，stop和step。

***表达式sequence[：]、sequence[：：]和sequence[None:None:None]使用start、stop和step的默认值。

这是我教新手切片的方法：

理解索引和切片之间的区别：

WikiPython有一幅惊人的图片，它清楚地区分了索引和切片。

这是一个包含六个元素的列表。为了更好地理解切片，请将该列表视为一组放在一起的六个框。每个盒子里都有一个字母表。

索引就像处理盒子的内容。您可以检查任何框的内容。但是你不能同时检查多个盒子的内容。你甚至可以替换盒子里的东西。但你不能在一个盒子里放两个球，也不能一次换两个球。

In [122]: alpha = ['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f']

In [123]: alpha
Out[123]: ['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f']

In [124]: alpha[0]
Out[124]: 'a'

In [127]: alpha[0] = 'A'

In [128]: alpha
Out[128]: ['A', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f']

In [129]: alpha[0,1]
---------------------------------------------------------------------------
TypeError                                 Traceback (most recent call last)
<ipython-input-129-c7eb16585371> in <module>()
----> 1 alpha[0,1]

TypeError: list indices must be integers, not tuple

切片就像处理盒子一样。你可以拿起第一个盒子放在另一张桌子上。要拿起盒子，你只需要知道盒子的开始和结束位置。

您甚至可以选择前三个框或最后两个框，或1到4之间的所有框。所以，如果你知道开始和结束，你可以选择任何一组框。这些位置称为开始和停止位置。

有趣的是，您可以同时替换多个框。此外，您可以在任何地方放置多个盒子。

In [130]: alpha[0:1]
Out[130]: ['A']

In [131]: alpha[0:1] = 'a'

In [132]: alpha
Out[132]: ['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f']

In [133]: alpha[0:2] = ['A', 'B']

In [134]: alpha
Out[134]: ['A', 'B', 'c', 'd', 'e', 'f']

In [135]: alpha[2:2] = ['x', 'xx']

In [136]: alpha
Out[136]: ['A', 'B', 'x', 'xx', 'c', 'd', 'e', 'f']

切片步骤：

到目前为止，您已连续拾取箱子。但有时你需要单独拾取。例如，您可以每隔一秒钟拾取一个盒子。你甚至可以从最后每隔三个盒子取一个。该值称为步长。这代表了您连续拾取之间的差距。如果您从开始到结束拾取框，则步长应为正值，反之亦然。

In [137]: alpha = ['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f']

In [142]: alpha[1:5:2]
Out[142]: ['b', 'd']

In [143]: alpha[-1:-5:-2]
Out[143]: ['f', 'd']

In [144]: alpha[1:5:-2]
Out[144]: []

In [145]: alpha[-1:-5:2]
Out[145]: []

Python如何找出缺少的参数：

切片时，如果忽略了任何参数，Python会尝试自动计算。

如果您检查CPython的源代码，您会发现一个名为PySlice_GetIndices Ex（）的函数，它计算出任何给定参数的切片索引。下面是Python中的逻辑等价代码。

此函数采用Python对象和可选参数进行切片，并返回所请求切片的开始、停止、步骤和切片长度。

def py_slice_get_indices_ex(obj, start=None, stop=None, step=None):

    length = len(obj)

    if step is None:
        step = 1
    if step == 0:
        raise Exception("Step cannot be zero.")

    if start is None:
        start = 0 if step > 0 else length - 1
    else:
        if start < 0:
            start += length
        if start < 0:
            start = 0 if step > 0 else -1
        if start >= length:
            start = length if step > 0 else length - 1

    if stop is None:
        stop = length if step > 0 else -1
    else:
        if stop < 0:
            stop += length
        if stop < 0:
            stop = 0 if step > 0 else -1
        if stop >= length:
            stop = length if step > 0 else length - 1

    if (step < 0 and stop >= start) or (step > 0 and start >= stop):
        slice_length = 0
    elif step < 0:
        slice_length = (stop - start + 1)/(step) + 1
    else:
        slice_length = (stop - start - 1)/(step) + 1

    return (start, stop, step, slice_length)

这就是切片背后的智慧。由于Python有一个名为slice的内置函数，您可以传递一些参数，并检查它如何巧妙地计算缺少的参数。

In [21]: alpha = ['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f']

In [22]: s = slice(None, None, None)

In [23]: s
Out[23]: slice(None, None, None)

In [24]: s.indices(len(alpha))
Out[24]: (0, 6, 1)

In [25]: range(*s.indices(len(alpha)))
Out[25]: [0, 1, 2, 3, 4, 5]

In [26]: s = slice(None, None, -1)

In [27]: range(*s.indices(len(alpha)))
Out[27]: [5, 4, 3, 2, 1, 0]

In [28]: s = slice(None, 3, -1)

In [29]: range(*s.indices(len(alpha)))
Out[29]: [5, 4]

注：这篇文章最初写在我的博客《Python切片背后的智能》中。

当我第一次看到切片语法时，有一些事情不是很明显：

>>> x = [1,2,3,4,5,6]
>>> x[::-1]
[6,5,4,3,2,1]

反转顺序的简单方法！

如果出于某种原因，您希望以相反的顺序进行每一项：

>>> x = [1,2,3,4,5,6]
>>> x[::-2]
[6,4,2]