Python中if条件内直接索引列表触发IndexError，存变量则正常的原因

两段用于CTF XOR解密的代码逻辑几乎一致，但一段运行时触发索引越界错误，另一段正常执行，具体情况如下：

报错的代码 #

import string

arr1 = ['21', 'cf', '28', 'd6', '77', 'a3', '27', 'd2', '77', '2f', '85', '04', 'db', '35', '4d', '6f', 'a5', 'c3', 'd8', '64', '85', 'fe', '64', '6b', 'c0', '14', '5c', '13', '5f', '49', '0f', 'df', 'd8']
arr2 = ['73', '8a', '6c', '84', '32', 'e7', '75', '97', '33', '7d', 'c0', '40', '89', '70', '09', '3d', 'e0', '87', '8a', '21', 'c1', 'ac', '21', '2f', '92', '51', '18', '41', '1a', '0d', '5d', '9a', '9c']

txt = ''
i = 0
while (i < 33):
    for a in string.printable:
        if ord(a) ^ int(arr1[i], 16) ^ int(arr2[i], 16) == 0:
            txt += a
            i += 1
print(txt)

报错信息 #

Traceback (most recent call last):
  File "d:\tempCodeRunnerFile.python", line 9, in <module>
    if ord(a) ^ int(arr1[i], 16) ^ int(arr2[i], 16) == 0:
                    ~~~~^^^
IndexError: list index out of range

正常运行的代码 #

import string

arr1 = ['21', 'cf', '28', 'd6', '77', 'a3', '27', 'd2', '77', '2f', '85', '04', 'db', '35', '4d', '6f', 'a5', 'c3', 'd8', '64', '85', 'fe', '64', '6b', 'c0', '14', '5c', '13', '5f', '49', '0f', 'df', 'd8']
arr2 = ['73', '8a', '6c', '84', '32', 'e7', '75', '97', '33', '7d', 'c0', '40', '89', '70', '09', '3d', 'e0', '87', '8a', '21', 'c1', 'ac', '21', '2f', '92', '51', '18', '41', '1a', '0d', '5d', '9a', '9c']

txt = ''
i = 0
while (i < 33):
    x = arr1[i]
    y = arr2[i]
    for a in string.printable:
        if ord(a) ^ int(x, 16) ^ int(y, 16) == 0:
            txt += a
            i += 1
print(txt)

原因分析 #

问题核心是数组索引的求值时机和i的修改时机冲突：

• 报错代码中，arr1[i]和arr2[i]是每次执行if判断时才会去数组中取值。当找到匹配的字符后，i会立刻加1，但内层for循环并未结束，后续迭代中，if条件会使用已经递增后的i去访问数组。
• 当i递增到33时，外层while循环的条件i < 33已经不满足，但内层for循环仍在继续执行，此时访问arr1[33]就会触发索引越界——两个数组的长度均为33，合法索引范围是0到32。
• 正常运行的代码中，进入for循环前就将当前i对应的数组元素值存入x和y，后续for循环迭代时，无论i如何变化，都是使用之前保存的x和y进行计算，不会再去访问数组的新索引，因此不会触发越界错误。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者FlaB