数组的起始下标为什么为0?

x数组的起始下标为什么为0?

相信每一位初学者都曾吐槽过 C 语言的数组下标为什么从 0 开始，而不是从 1 开始，这样太不人性化了😄 。实际上，不仅是 C 语言，其他绝大多数语言的数组下标也是从 0 开始的，既然都如此设计，就必然有它的好处。下面我们就这个问题来进行粗略的讨论。

• 首要目标：为了方便计算出每个元素的具体内存地址：
  a[0] 的内存地址 = a的地址 + 0 * 4 (第一个元素的地址计算结果跟数组的首地址一样)
  a[1] 的内存地址 = a的地址 + 1 * 4 (下标是1,内存地址就就是首地址偏移 4 字节)
  a[2] 的内存地址 = a的地址 + 2 * 4 (下标是2,内存地址就首地址偏移 8 字节)
  …
  a[5]的内存地址 = a的地址 + 5 * 4 (下标是5 内存地址就是首地址 偏移 20字节)
  如果从 1 开始，每一步都要减去1,多一步运算,效率就相对较低；而从 0 开始，就无需减 1。

• 利于边界处理： 下面这张图胜过千言万语
  

  将一个左闭右开区间“切割”时，其子区间也能很好的符合左闭右开的形式。例如：区间[x,y)可以分割为:[x,z)和[z,y)——无缝连接，没有重叠。假如是全闭区间的话，边界情况处理起来就比较麻烦。全开区间的话会丢掉端点，边界情况就要特判。

• 数组[1,3,4,7,8]的中间下标为 5/2 = 2，刚好在中间，对应数字为4；如果下标从 1 开始，那么下标 2 就对应数字3，实际并不是数组的中间位置。

• 有点植树问题的感觉，比如你要爬到第 15 楼，而实际上只需要爬 14 层；如果将第一层定义为 0 层，那么你去第 15 楼时，实际也只需要爬 15 楼；这使得描述更加统一。

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