为啥数组的索引/列表不以 1 开头？ [复制]

Posted 2023-02-23

【中文标题】为啥数组的索引/列表不以 1 开头？ [复制]

【英文标题】：Why doesn't the index/list of an array begin with 1? [duplicate]为什么数组的索引/列表不以 1 开头？ [复制]

【发布时间】：2013-08-07 17:16:24

【问题描述】：

有什么特殊原因吗？我知道这就是语言的编写方式，但我们不能改变它吗？ 如果索引以 1 开头，我们将面临哪些挑战？

【问题讨论】：

您在为此选择的语言中忘记了 Eiffel、Smalltalk 和 Prologue。

Why numbering should start at zero : Dijkstra

为什么不以-1开头？

【参考方案1】：

出于历史原因，以及与如何在内存中“制作”数组有关的原因。

在 C 中，数组是一块内存（在编译器级别有一些关于其大小的信息）。您有一个指向其第一个元素的指针（引用）。要转到它的第二个元素，您可以这样做

int array[10]; // your array

int *p = array; // reference to first element of array
int *q = p + 1; // reference to second element of array 
int *r = p + 2; // reference to third element of array 

显然，为了对称：

array[0] // reference to first element of array
array[1] // reference to second element of array
array[2] // reference to third element of array

C 的[x] 运算符实际上编译为array + x。

你看到了吗？数组在 C 中是“base 0”。因此在许多其他语言中它是相同的。

现在，C++ 源于 C，Java 源于 C++ 和其他语言，C# 源于 C++、java 和其他语言......同一棵树。

显然是另一棵树:-)

【讨论】：

太好了，您在“许多其他语言中”提到过，因为从 0 开始的索引并不是一成不变的法律。

事实上，问题中的所有语言都是在 C 之上开发的。

但在Matlab 中，寻址从索引1 开始:)

数学参考：数轴的原点为零

【参考方案2】：

其背后的基本原因是计算机记住了存储任何变量/对象的第一部分的地址。所以索引代表了它和你要找的东西之间的“距离”，所以第一个是 0，第二个是 1...

【参考方案3】：

在 C 和 C++ 中，数组索引是取消引用偏移指针的语法糖。那是， array[i] 等价于 *(array + i)。指针指向其内存块的开头是有意义的，这意味着数组的第一个元素需要是*array，也就是array[0]。

【参考方案4】：

好问题。实际上，几乎所有的编程语言实现都从 0 开始索引。

虽然您可能会使用变通方法使其看起来像是从 1 开始，但不要这样做。

Dijkstra 的文章将比我能更好地防御基于零的数组：

http://www.cs.utexas.edu/users/EWD/transcriptions/EWD08xx/EWD831.html

【参考方案5】：

有一件事是，您可以使用指针引用和导航数组。事实上，数组操作衰减到后端的指针算术。

假设您想要到达数组的nth 元素，那么您可以简单地执行(a + n) 其中a 是数组的基地址（一维），但如果下标从1 开始然后要到达nth 元素，您必须一直执行(a + n -1)。

这是因为只要取一个数组的名字就可以得到它的起始元素的地址，这是最简单的方法！