为什么数组下标是从0开始?

也不是所有的高级程序语言都是如此,比如Python数组下标就支持负数。

原因一:历史原因

语言出现顺序从早到晚C、Java、JavaScript。 C语言数组下标是从0开始->Java也是->JavaScript也是。 降低额外的学习和理解成本。

原因二:减少CPU指令运算

(1)下标从0开始:

数组寻址——arr[i] = base_address + i * type_size(1)

其中base_address为数组arr首地址,arr[0]就是偏移量为0的数组,即数组arr首地址;i为偏移量,type_size为数组类型字节数,比如int为32位,即4个字节。

(2)下标从1开始:

数组寻址——arr[i] = base_address + (i -1)* type_size(2)

比较两个计算公式可以发现公式(2)每次CPU寻址需要多一次 i-1的操作,即多了一次减法的指令运算。

对于数组这种基础数据结构,无论在哪种高级程序语言中,都是频繁间接(作为容器的基础数据结构,比如Java的ArrayList)或者直接被使用的,因此要尽量减少其消耗CPU资源。

原因三:物理内存的地址是从0开始的

计算机主存是多个连续字节大小的单元组成的数组,每个字节都对应唯一的物理地址,第一个字节的地址为0。

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