为什么大多数编程语言中,数组要从 0 开始编号,而不是从 1开始呢?

xiaoxiao2025-05-02  25

从数组存储的内存模型上来看,“下标”最确切的定义应该是“偏移(offset)”,

如果用 a 来表示数组的首地址,a[0] 就是偏移为 0 的位置,也就是首地址,a[k] 就表示偏移 k 个type_size 的位置,

所以计算 a[k] 的内存地址只需要用这个公式(type_size代表数据类型的占用字节大小,比如int类型占4bytes):

a[k]_address = base_address + k * type_size

数组元素在内存中的存储是:地址是由低到高并且是连续存储的!

但是,如果数组从 1 开始计数,那我们计算数组元素 a[k] 的内存地址就会变为:

a[k]_address = base_address + (k-1)*type_size

对比两个公式,我们不难发现,从 1 开始编号,每次随机访问数组元素都多了一次减法运算,对于CPU 来说,就是多了一次减法指令。

数组作为非常基础的数据结构,通过下标随机访问数组元素又是其非常基础的编程操作,效率的优化就要尽可能

做到极致。所以为了减少一次减法操作,数组选择了从 0 开始编号,而不是从 1 开始。

 

另一方面:C 语言设计者通过指针从 0 开始计数数组下标偏移量,之后的 Java、JavaScript 等高级语言都效仿了 C 语言,

为了在一定程度上减少 C 语言程序员学习Java 的学习成本,因此sun就继续沿用了从 0 开始计数的习惯。

 

以上这些只是我个人学习的理解。

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