浅谈C语言数组元素下标为何从0开始

2024-12-01 04:32:13

很多同学可能在学习数组时会有这个疑问，下标为什么不从1开始呢？从1开始不是更符合大家的日常习惯吗？生活中我们通常说第1个，而不是第0个。的确，有些计算机语言如早期的Pascal语言，数组元素的下标是从1开始的。难道是C语言故意要与众不同？要弄清楚这个问题，得先看一下计算机底层是怎样处理数组元素的。我们先编写了一个小程序，然后在visual studio中对其进行了反汇编。源程序和反汇编后的部分代码如下：

源程序：

int arr[5];  //一个全局数组

int main()

{
   int i;

   for (i =0;i < 5;i++)

      arr[i] = 9;

   return 0;

}

反汇编后的部分代码：

int i;
for (i = 0; i < 5; i++)
0101168E	C7 45 F8 00 00 00 00	mov dword ptr [ebp-8], 0
01011695	EB 09	jmp 010116A0
01011697	8B 45 F8	mov eax, dword ptr [ebp-8]
0101169A	83 C0 01	add eax,1
0101169D	89 45 F8	mov dword ptr [ebp-8],eax
010116A0	83 7D F8 05	cmp dword ptr [ebp-8],5
010116A4	7D 10	jge 010116B6
arr[i] = 9;
010116A6	8B 45 F8	mov eax,dword ptr [ebp-8]
010116A9	C7 04 85 80 95 01 01 09 00 00 00	mov dword ptr [eax*4+01019580h], 9
010116B4	EB E1	jmp 01011697
return 0;
010116B6	33 C0	xor eax,eax

上表中除了程序源代码，其它部分中，最左列是指令的地址，中间是机器码，也就是机器最后执行的代码，右列是对应的汇编语言代码。可能初学者看不懂这些汇编代码，没有关系。我们重点看一下这一句：mov dword ptr [eax*4 + 01019580h] , 9 它的功能就是arr[i] = 9，其中eax中存放着变量i的值，4表示每个元素占4个字节，01019580h是数组arr的首地址，为了确认，可以在监视窗口中键入arr或者&arr[0]，我们可以看到它们的值等于0x01019580h，如下图所示：

也就是说，在给第i个元素赋值时，先要计算它的地址，即：首地址+i*4，在这个例子中，首地址是01019580h，所以第0个元素存放在以01019580h 开始的四个字节中，第1个元素存放在以01019584h 开始的四个字节中，…，第4个元素存放在以01019590h 开始的四个字节中。计算出地址后，用mov指令将9传递到该地址开始的4个字节中存放。执行完for循环后，查看01019580h开始的内存情况，如下图所示：

可以看到，以0x01019580h开始的连续20个字节中存放着5个9。

从上面看出，当数组元素下标从0开始时，每个元素的地址计算如下：

第0个元素地址：首地址 (首地址 + 0*4）

第1个元素地址：首地址 + 1*4

第2个元素地址：首地址 + 2*4

…

第i个元素地址：首地址 + i*4

当数组元素下标从1开始时，每个元素的地址计算如下：

第1个元素地址：首地址

第2个元素地址：首地址 +（2-1）*4

第3个元素地址：首地址 +（3-1）*4

…

第i个元素地址：首地址 +（i-1）*4

很明显，如果数组元素下标从1开始，每次计算地址时，需要多做一次减法操作。因此，为了提高效率，C语言数组元素下标从0开始。C语言的高效率就是体现在这些点点滴滴中的，需要在学习中慢慢体会！

到此这篇关于浅谈C语言数组元素下标为何从0开始的文章就介绍到这了,更多相关C语言数组元素下标从0开始内容请搜索我们以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持我们！

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