为何大部分编程语言的数组的下标都从0开始?

众所周知，数组的一大优势是随机访问，如何实现随机访问呢?

数组的特色：

• 线性
• 连续的内存空间和相同类型的数据

基于以上两个特色也就决定了数组原生的支持随机访问的特性。

数组是如何实现根据下标随机访问数组元素的呢？

下面咱们用一个长度为5的int类型的数组为例，来看一下它的具体实现

如上图，数组为a[5]，计算机为该数组分配了一块连续的内存空间100-119，其中，内存块的首地址为first_addr = 100

计算机会给每一个内存单元分配一个地址，计算机经过地址来访问内存中的数据。当计算机须要随机访问数组中的a[k]时，能够经过以下的公式计算出a[k]的内存地址:

a[k]_address = first_address + k * data_type_size
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data_type_size 表示的是每一个元素的大小。例子中的数组是int类型，因此data_type_size就是4字节。

上面的公式默认是下标从0开始的状况，若是数组的下标是从1开始的话，那计算数组元素a[k]的内存地址的公式就会变为：

a[k]_address = first_address + (k-1) * data_type_size
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对比上面两个公式，能够发现，若是下标从1开始计数，每次随机访问数组元素时都将多进行一次减法运算，对于CPU来讲，就是多了一次减法指令。

这是其中的一个缘由，其余缘由欢迎你们一块儿交流学习。