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淺談C語(yǔ)言數(shù)組元素下標(biāo)為何從0開(kāi)始

更新時(shí)間：2022年01月09日 10:45:33 作者：bufanq

很多同學(xué)可能在學(xué)習(xí)數(shù)組時(shí)會(huì)有這個(gè)疑問(wèn)，下標(biāo)為什么不從1開(kāi)始呢？本文主要介紹了淺談C語(yǔ)言數(shù)組元素下標(biāo)為何從0開(kāi)始，感興趣的可以了解一下

很多同學(xué)可能在學(xué)習(xí)數(shù)組時(shí)會(huì)有這個(gè)疑問(wèn)，下標(biāo)為什么不從1開(kāi)始呢？從1開(kāi)始不是更符合大家的日常習(xí)慣嗎？生活中我們通常說(shuō)第1個(gè)，而不是第0個(gè)。的確，有些計(jì)算機(jī)語(yǔ)言如早期的Pascal語(yǔ)言，數(shù)組元素的下標(biāo)是從1開(kāi)始的。難道是C語(yǔ)言故意要與眾不同？要弄清楚這個(gè)問(wèn)題，得先看一下計(jì)算機(jī)底層是怎樣處理數(shù)組元素的。我們先編寫了一個(gè)小程序，然后在visual studio中對(duì)其進(jìn)行了反匯編。源程序和反匯編后的部分代碼如下：

源程序：

int arr[5];? //一個(gè)全局?jǐn)?shù)組

int main()

{
?? int i;

?? for (i =0;i < 5;i++)

????? arr[i] = 9;

?? return 0;

}

反匯編后的部分代碼：

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碼，其它部分中，最左列是指令的地址，中間是機(jī)器碼，也就是機(jī)器最后執(zhí)行的代碼，右列是對(duì)應(yīng)的匯編語(yǔ)言代碼?？赡艹鯇W(xué)者看不懂這些匯編代碼，沒(méi)有關(guān)系。我們重點(diǎn)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(gè)元素占4個(gè)字節(jié)，01019580h是數(shù)組arr的首地址，為了確認(rèn)，可以在監(jiān)視窗口中鍵入arr或者&arr[0]，我們可以看到它們的值等于0x01019580h，如下圖所示：

也就是說(shuō)，在給第i個(gè)元素賦值時(shí)，先要計(jì)算它的地址，即：首地址+i*4，在這個(gè)例子中，首地址是01019580h，所以第0個(gè)元素存放在以01019580h 開(kāi)始的四個(gè)字節(jié)中，第1個(gè)元素存放在以01019584h 開(kāi)始的四個(gè)字節(jié)中，…，第4個(gè)元素存放在以01019590h 開(kāi)始的四個(gè)字節(jié)中。計(jì)算出地址后，用mov指令將9傳遞到該地址開(kāi)始的4個(gè)字節(jié)中存放。執(zhí)行完for循環(huán)后，查看01019580h開(kāi)始的內(nèi)存情況，如下圖所示：

可以看到，以0x01019580h開(kāi)始的連續(xù)20個(gè)字節(jié)中存放著5個(gè)9。

從上面看出，當(dāng)數(shù)組元素下標(biāo)從0開(kāi)始時(shí)，每個(gè)元素的地址計(jì)算如下：

第0個(gè)元素地址：首地址 (首地址 + 0*4）

第1個(gè)元素地址：首地址 + 1*4

第2個(gè)元素地址：首地址 + 2*4

…

第i個(gè)元素地址：首地址 + i*4

當(dāng)數(shù)組元素下標(biāo)從1開(kāi)始時(shí)，每個(gè)元素的地址計(jì)算如下：

第1個(gè)元素地址：首地址

第2個(gè)元素地址：首地址 +（2-1）*4

第3個(gè)元素地址：首地址 +（3-1）*4

…

第i個(gè)元素地址：首地址 +（i-1）*4

很明顯，如果數(shù)組元素下標(biāo)從1開(kāi)始，每次計(jì)算地址時(shí)，需要多做一次減法操作。因此，為了提高效率，C語(yǔ)言數(shù)組元素下標(biāo)從0開(kāi)始。C語(yǔ)言的高效率就是體現(xiàn)在這些點(diǎn)點(diǎn)滴滴中的，需要在學(xué)習(xí)中慢慢體會(huì)！

到此這篇關(guān)于淺談C語(yǔ)言數(shù)組元素下標(biāo)為何從0開(kāi)始的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C語(yǔ)言數(shù)組元素下標(biāo)從0開(kāi)始內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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