为什么 C 语言数组是从 0 开始计数的?

C 语言等大多数编程语言的数组从 0 开始而不从 1 开始,有两个原因:

第一:地址计算更方便

C 语言从 0 开始的话,array[i] 的地址就正好是:

(array + i) 

如果是从 1 开始的话,就是

(array + i - 1) 

多一次计算,性能受影响,再扩展到二维数组的话 array[i][j] 从 0 开始的地址是:

(array + i * N + j) 

多整洁,而从 1 开始要变成

(array + (i - 1) * N + (j - 1)) 

更繁琐。并且用 1 开始的话,同一个地址用 “指针+偏移”寻址和用 “数组+下标” 寻址还不能统一,经常要换算,何必呢?

第二:计算机硬件系统就是从 0 开始寻址的

物理内存地址寻址,端口寻址都是从 0 开始的,比如 32 位电脑的内存,地址范围就是:

[0, 2 ^ 32 - 1]

刚好用一个 32 位整数就能表达,而如果内存从 1 开始寻址,那么 32 位电脑的地址范围就会变成:

[1, 2 ^ 32]

那么最高地址 2 ^ 32 就需要一个 33 位的整数才能表达了,纯粹浪费资源。

其他的端口地址,DMA 通道等也都遵从这个从 0 开始的原则,那么用 3 比特表示 DMA 通道的话,更好可以表达 8 个通道 (0 - 7),而从 1 开始的话,同样 3 比特就只能表达 7 个通道了(1 - 7),一样是在浪费资源。

所以贴近系统的语言自然选择遵从硬件设定,除了第一条说的寻址计算更简单外,也能和计算机系统保持一致性,同时还能统一指针寻址和数组寻址的用户体验。

Dijkstra 解释过编程语言这么做的原因只是遵从硬件设计:

The decision taken by the language specification & compiler-designers is based on the decision made by computer system-designers to start count at 0.

所以 C 语言数组从零开始,目的在于:1)性能更好;2)统一数组和指针寻址;3)遵从硬件寻址法。

除此之外还有一些理论上的原因。

第三:数学上的原因

除去数组索引外,Dijkstra 主张一切计数应该从 0 开始,并且写了一篇文章解释:

(点击 more/continue 继续)

Dijkstra: Why numbering should start at zero

他明确的批过 Fortran 和 Pascal 等从 1 开始的早期语言考虑不周:

他给出了无懈可击的理由,大概论点是,对于 2,3,4,…,12 的整数序列,有几种表述:

a)2 <= i < 13
b)1 < i <= 12
c)2 <= i <= 12
d)1 < i < 13

然后说明:

  • 对于左边 a <= x 比 a < x 的表述法更好,因为如果用 a < x 表示一个序列,你总要提供一个比第一个元素小一号的数字,不但恶心,往往不可能(存在最小的有理数,不存在最大有理数),所以 a <= x 的表述更好;
  • 对于右边 x < b 的表述比 x <= b 的表述更好,因为当 a = b 时,a <= x < b 可以表示一个空集,而 a <= x <= b 无法表示一个空集
  • 方案 a) 和方案 b) 可以一眼看出序列的长度。
  • 方案 a) 和方案 d) 更容易表述邻接的序列。

如此证明左闭右开的方案 a) a <= x < b 更适合表述表述一个序列。

Dijkstra 论证完 a <= x < b 更是更好的选择后,给出结论,长度为 N 的数组从 0 开始更好,因为 0 <= x < N 的表述比 1 <= x < N+1 更清晰。

扩展阅读:

别被忽悠了 Lua 数组真的也可以从 0 开始索引?

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/web/57412.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

`map` 是 JavaScript 数组的一个高阶函数,用于对数组中的每个元素进行操作,并返回一个新的数组

文章目录 map 方法的作用语法示例 具体到你的代码完整代码片段总结 当然可以解释一下 map 方法的作用。 map 方法的作用 map 是 JavaScript 数组的一个高阶函数&#xff0c;用于对数组中的每个元素进行操作&#xff0c;并返回一个新的数组。新数组的每个元素是原数组中对应元…

代码随想录day15 二叉树(3)

文章目录 day11 栈与队列(2)栈与队列的总结 day13 二叉树&#xff08;1&#xff09;day14 二叉树&#xff08;2&#xff09;day15 二叉树&#xff08;3&#xff09; day11 栈与队列(2) 逆波兰表达式求值 https://leetcode.cn/problems/evaluate-reverse-polish-notation/ 逆…

计算机毕业设计Python+大模型股票预测系统 股票推荐系统 股票可视化 股票数据分析 量化交易系统 股票爬虫 股票K线图 大数据毕业设计 AI

温馨提示&#xff1a;文末有 CSDN 平台官方提供的学长联系方式的名片&#xff01; 温馨提示&#xff1a;文末有 CSDN 平台官方提供的学长联系方式的名片&#xff01; 温馨提示&#xff1a;文末有 CSDN 平台官方提供的学长联系方式的名片&#xff01; Python大模型股票预测系统 …

[山河CTF 2024] week3

一周不在家&#xff0c;这是补的最后一篇。后边的还有0xgame和shctf的末周。打不动了。 Crypto Approximate_n 题目分两部分&#xff0c;flag分两块两个RSA&#xff0c;第1个泄露了4个n_approxkpr的值&#xff0c;后边只泄露了1个。 第1部分利用以前的模板&#xff0c;造格…

基于SSM+VUE园艺生活植物网站JAVA|VUE|Springboot计算机毕业设计源代码+数据库+LW文档+开题报告+答辩稿+部署教+代码讲解

源代码数据库LW文档&#xff08;1万字以上&#xff09;开题报告答辩稿 部署教程代码讲解代码时间修改教程 一、开发工具、运行环境、开发技术 开发工具 1、操作系统&#xff1a;Window操作系统 2、开发工具&#xff1a;IntelliJ IDEA或者Eclipse 3、数据库存储&#xff1a…

C++初阶(八)--内存管理

目录 引入&#xff1a; 一、C中的内存布局 1.内存区域 2.示例变量存储位置说明 二、C语言中动态内存管理 三、C内存管理方式 1.new/delete操作内置类型 2.new和delete操作自定义类型 四、operator new与operator delete函数&#xff08;重要点进行讲解&#xff09; …

基于vue框架的的驾校预约车辆管理系统设计与实现jwoqj(程序+源码+数据库+调试部署+开发环境)系统界面在最后面

系统程序文件列表 项目功能&#xff1a;学员,教练员,驾校车辆,车辆信息,车辆类型,预约信息,时间段,教学课程,上报维修,维修内容,练车记录,取消信息 开题报告内容 基于Vue框架的驾校预约车辆管理系统设计与实现开题报告 一、研究背景与意义 随着驾驶培训行业的快速发展&…

JVM结构图

JVM&#xff08;Java虚拟机&#xff09;是Java编程语言的核心组件之一&#xff0c;负责将Java字节码翻译成机器码并执行。JVM由多个子系统组成&#xff0c;包括类加载子系统、运行时数据区、执行引擎、Java本地接口和本地方法库。 类加载子系统&#xff08;Class Loading Subsy…

IDEA 打包首个java项目为jar包

新建java项目 创建一个java项目&#xff0c;使用Maven进行项目构建&#xff0c;高级配置方面主要设置了项目包版本等信息。 依照步骤生成相关的项目。 设置maven环境 从项目设置中查找maven相关配置 设置&#xff08;settings&#xff09;-》构建、执行、部署&#xff08;B…

【ARCGIS实验】地形特征线的提取

目录 一、提取不同位置的地形剖面线 二、将DEM转化为TIN 三、进行可视分析 四、进行山脊、山谷等特征线的提取 1、正负地形提取&#xff08;用于校正&#xff09; 2、山脊线提取 3、山谷线的提取 4、河网的提取 5、流域的分割 五、鞍部点的提取 1、背景 2、目的 3…

达梦数据库在终端/控制台交互查询SQL语句,查询结果导出excel

达梦数据库在终端/控制台交互查询SQL语句&#xff0c;查询结果导出excel 依赖 安装JDK&#xff0c;maven引入达梦包&#xff0c;maven打包主类改成查询工具类&#xff0c;即可放到linux平台运行 <dependency><groupId>com.dameng</groupId><artifactId…

【Linux】设备树

设备树简介 我们前面介绍过平台设备驱动&#xff0c;知道硬件资源信息可以放在设备中&#xff0c;然后在驱动的probe函数中从设备中获取资源信息。但是&#xff0c;Linux3.x以后的版本引入了设备树&#xff0c;设备树用于描述一个硬件平台的硬件资源&#xff0c;一般描述那些不…

node和npm版本冲突

问题描述&#xff1a; 解决办法&#xff1a; 一、 查看自己当前的node和npm版本 node -v npm -v 二、 登录node官网地址 node官网地址 https://nodejs.org/zh-cn/about/previous-releases 查看与自己node版本兼容的是哪一版本的npm,相对应进行更新即可。 三 升级node 下载最…

笑死人不偿命的联想:大象是什么?

element&#xff08;元素&#xff09;一词&#xff0c;起源不明。但是它长得很像elephant&#xff08;大象&#xff09;一词&#xff0c;其同通部分为ele-这一结构&#xff0c;因此我们很容易将两个单词进行拆分出来&#xff1a; element n.元素 // ele ment名缀elephant n.大…

书生-第四期闯关:完成SSH连接与端口映射并运行hello_world.py

端口映射完成后&#xff0c;访问127.0.0.1&#xff1a;7860成功展示如下界面&#xff1a; 书生浦语大模型实战营 项目地址&#xff1a;https://github.com/InternLM/Tutorial/

DBT踩坑第三弹

1. dbt在获取元数据信息的时候&#xff0c;底层使用pyHive的时候database信息没有传进去&#xff0c;pyHive默认又是会设置databasedefault&#xff0c;如果没有default库权限的&#xff0c;这个时候就会抛出Access异常。所以此时最好修改下 dbt-spark 的源码&#xff0c;把dat…

Codeforces Round 966 (Div. 3)

D. Right Left Wrong 题意 思路 我们可以先预处理前缀和&#xff0c;然后贪心每次找最左边的L和最右边的R&#xff0c;计算区间和&#xff0c;然后缩小区间重复操作即可 时间复杂度 O(N) void solve() {int n;cin >> n;vector<int> arr(n 1);vector<int>…

Qt 实战(10)模型视图 | 10.5、代理

文章目录 一、代理1、简介2、自定义代理 前言&#xff1a; 在Qt的模型/视图&#xff08;Model/View&#xff09;框架中&#xff0c;代理&#xff08;Delegate&#xff09;是一个非常重要的概念。它充当了模型和视图之间的桥梁&#xff0c;负责数据的显示和编辑。代理可以自定义…

NSSCTF-WEB-nizhuansiwei

前言 就直接上题目吧 这题有些意思 正文 <?php $text $_GET["text"]; $file $_GET["file"]; $password $_GET["password"];//定义三个变量 if(isset($text)&&(file_get_contents($text,r)"welcome to the zjctf"))…

无迹卡尔曼滤波器(UKF)

正如我们在前一章中所看到的&#xff0c;当状态转移模型f (x)和观测模型h (x)接近于线性时&#xff0c;EKF的性能是令人满意的。然而&#xff0c;当f (x)或h (x)模型是高度非线性的时&#xff0c;线性化误差会导致与状态的真实值显著不同的估计&#xff0c;以及不能捕获状态中的…