问Python和数字/数字数组切片行为

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问题似乎是整数溢出问题。在数字源代码中，正在使用的矩阵数据结构位于一个名为MA.py的文件中。特定的类称为MaskedArray。类的末尾有一行将"array()“函数设置为该类。我很难找到这个信息，但事实证明它是非常关键的。

在getslice(self，类中还有一个MaskedArray i，j)方法，它接受开始/停止索引并返回正确的切片。在找到这些索引并添加调试之后，我发现在Python2.4的良好情况下，当对整个数组执行切片时，开始/停止索引自动输入分别为0和2^31-1。但是在Python2.6下，停止索引自动更改为2^63-1.

在某个地方，可能在数字源代码/库代码中，在对数组进行切片时，只有32位可以存储停止索引。因此，2^63-1的值已经溢出(但任何大于2^31的值都会溢出)。在这些糟糕的情况下，输出片最终等同于从开始0到停止0的切片，例如一个空矩阵。当您从0:-1切片时，您确实得到了一个有效的切片。我认为(2^63 - 1 )被解释为32位数会变成-1。我不太清楚为什么切片从0到2^63-1的输出与从0到0的切片(得到一个空矩阵)相同，而不是从0到-1 (至少得到一些输出)。

虽然，如果我输入会溢出的结束片索引(即大于2^31)，但较低的32位是一个有效的正非零数，我将得到一个有效的切片返回。例如，2^33+1的停止索引将返回与停止索引1相同的切片，因为在这两种情况下，较低的32位都是1。

Python2.4示例代码：

>>> a = array([[1,2,3],[4,5,6]])
>>> a[:]             # (which actually becomes a[0:2^31-1])
[[1,2,3],[4,5,6]]    # correct, expect the entire array

Python2.6示例代码：

>>> a = array([[1,2,3],[4,5,6]])
>>> a[:]             # (which actually becomes a[0:2^63-1])
zeros((0, 3), 'l')   # incorrect b/c of overflow, should be full array
>>> a[0:0]
zeros((0, 3), 'l')   # correct, b/c slicing range is null
>>> a[0:2**33+1]
[ [1,2,3]]           # incorrect b/c of overflow, should be full array
                     # although it returned some data b/c the
                     # lower 32 bits of (2^33+1) = 1
>>> a[0:-1]
[ [1,2,3]]           # correct, although I'm not sure why "a[:]" doesn't
                     # give this output as well, given that the lower 32
                     # bits of 2^63-1 equal -1

我想我10年前用的是2.4。我当时使用了numpy，但可能已经为其NETCDF功能添加了Numeric。但细节是模糊的。而我现在没有这些版本的测试。

那时的Python文档应该很容易浏览。numpy/Numeric文档较少。

我认为Python总是对列表进行基本的:切片。alist[:]用于复制，alist[1:-1]用于切片第一个和最后一个元素，等等。

我不知道什么时候添加了step，例如alist[::-1]来反转列表。

Python开始根据数值开发人员的要求识别索引元组，例如arr[2,4]、arr[(2,4)]、arr[:, [1,2]]、arr[::-1, :]。但我不知道那是什么时候出现的

Ellipsis也主要用于多维索引。Python解释器识别...，但列表不处理它。大约在同一时间，:符号被正式实现为slice。

在3.5中，我们可以用slice反转列表

In [6]: list(range(10)).__getitem__(slice(None,None,-1))
Out[6]: [9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0]

我建议几件事：

• 确保您理解当前系统中的numpy (和list)索引/切片
• 在旧的版本中尝试同样的事情；问这样的问题，并给出具体的例子。不要指望我们中的任何人有旧代码的记忆。
• 研究文档，以便在可疑的特征更改或添加时找到。