为何数组要从零开始?

如题,数组第一个元素为何要从零开始,而不从一开始?感受这很反人类呀,正常来说,一个集合的开始,不该该从一吗?编程

对于这个问题,我以为能够从如下两方面来考虑。数组

设计层面

咱们先了解一下数组最基本的结构和寻址方式(即实现方式)。bash

如今市面上不管是C、Java、PHP,仍是Go或者其余编程语言,他们数组的实现方式,应该都是同样的:一段连续的内存。微信

数组在分配内存的时候,咱们会知道数组的开始地址(PS:在目前下标为零的状况下,也等同于数组的第一个元素的地址);markdown

由于数组中每一个元素的类型都是相同的,因此每种类型所占的内存大小是固定的,于是致使数组中每一个元素的所占的内存大小都是相同的数据结构

由此咱们能够得出,数组中每一个元素地址的计算公式:编程语言

// n为数组坐标,x为数组开始的内存地址,size为每一个元素的大小 

array[n]的地址 = x + n * size  
复制代码

这是目前数组寻址的计算公式; 可是这是小标起始为0的时候,假如咱们想让数组的起始下标变为1,则公式会变成什么样呢?spa

//n为数组坐标,x为数组开始的内存地址,size为每一个元素的大小

array[n]的地址 = x + (n - 1) * size  
复制代码

对比以上两个公式,会发现,若是用下面的公式,仅仅是多了一个"n - 1"的运算!设计

要知道,数组是计算机语言的最最基本的组成单元,全部的计算机编程语言的其余组成部分,包括各类类库,各类特殊的数据结构(如Golang的channel)和语法字段等,都是基于数组等这些最最基本的组成单元之上作的封装;code

假如咱们把数组从1开始,对数组而言只是多了一步计算,可是,对于整个编程语言的系统而言,将会是多了无数次计算!因此:在编程语言的设计中,对于数组等这些最最基本的编程操做,要把效率作到极致!所以,数组的起始下标会是0开始。

历史缘由

还有一个比较重要的缘由我以为是历史使然,当初初级编程语言数组的设计(例如C),就是由零开始的;开发者们都熟悉了这种编程方式,致使后来陆陆续续出现的高级编程语言都延续了这个习惯。

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