淺談C語言數組元素下標為何從0開始

    很多同學可能在學習數組時會有這個疑問，下標為什麼不從1開始呢？從1開始不是更符合大傢的日常習慣嗎？生活中我們通常說第1個，而不是第0個。的確，有些計算機語言如早期的Pascal語言，數組元素的下標是從1開始的。難道是C語言故意要與眾不同？要弄清楚這個問題，得先看一下計算機底層是怎樣處理數組元素的。我們先編寫瞭一個小程序，然後在visual studio中對其進行瞭反匯編。源程序和反匯編後的部分代碼如下：

源程序：

int arr[5];  //一個全局數組

int main()

{
   int i;

   for (i =0;i < 5;i++)

      arr[i] = 9;

   return 0;

}

反匯編後的部分代碼：

    上表中除瞭程序源代碼，其它部分中，最左列是指令的地址，中間是機器碼，也就是機器最後執行的代碼，右列是對應的匯編語言代碼。可能初學者看不懂這些匯編代碼，沒有關系。我們重點看一下這一句：mov   dword ptr [eax*4 + 01019580h] , 9 它的功能就是arr[i] = 9，其中eax中存放著變量i的值，4表示每個元素占4個字節，01019580h是數組arr的首地址，為瞭確認，可以在監視窗口中鍵入arr或者&arr[0]，我們可以看到它們的值等於0x01019580h，如下圖所示：

    也就是說，在給第i個元素賦值時，先要計算它的地址，即：首地址+i*4，在這個例子中，首地址是01019580h，所以第0個元素存放在以01019580h 開始的四個字節中，第1個元素存放在以01019584h 開始的四個字節中，…，第4個元素存放在以01019590h 開始的四個字節中。計算出地址後，用mov指令將9傳遞到該地址開始的4個字節中存放。執行完for循環後，查看01019580h開始的內存情況，如下圖所示：

    可以看到，以0x01019580h開始的連續20個字節中存放著5個9。

    從上面看出，當數組元素下標從0開始時，每個元素的地址計算如下：

                              第0個元素地址：首地址 (首地址 + 0*4）

                              第1個元素地址：首地址 + 1*4

                              第2個元素地址：首地址 + 2*4

                                …

                            第i個元素地址：首地址 + i*4

    當數組元素下標從1開始時，每個元素的地址計算如下：

                              第1個元素地址：首地址

                              第2個元素地址：首地址 +（2-1）*4

                              第3個元素地址：首地址 +（3-1）*4

                                …

                            第i個元素地址：首地址 +（i-1）*4

    很明顯，如果數組元素下標從1開始，每次計算地址時，需要多做一次減法操作。因此，為瞭提高效率，C語言數組元素下標從0開始。C語言的高效率就是體現在這些點點滴滴中的，需要在學習中慢慢體會！

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