为什么数组要从零开始？

RyuGou ·

如题，数组第一个元素为什么要从零开始，而不从一开始？感觉这很反人类呀，正常来讲，一个集合的开始，不应该从一吗？

对于这个问题，我觉得可以从以下两方面来考虑。

设计层面

我们先了解一下数组最基本的结构和寻址方式（即实现方式）。

现在市面上无论是C、Java、PHP，还是Go或者其他编程语言，他们数组的实现方式，应该都是一样的：一段连续的内存。

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数组在分配内存的时候，我们会知道数组的开始地址(PS:在目前下标为零的情况下，也等同于数组的第一个元素的地址）；

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因为数组中每个元素的类型都是相同的，所以每种类型所占的内存大小是固定的，因而导致数组中每个元素的所占的内存大小都是相同的

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由此我们可以得出，数组中每个元素地址的计算公式：

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// n为数组坐标，x为数组开始的内存地址，size为每个元素的大小 

array[n]的地址 = x + n * size

这是目前数组寻址的计算公式；
但是这是小标起始为0的时候，假如我们想让数组的起始下标变为1，则公式会变成什么样呢？

//n为数组坐标，x为数组开始的内存地址，size为每个元素的大小

array[n]的地址 = x + (n - 1) * size

对比以上两个公式，会发现，如果用下面的公式，仅仅是多了一个"n - 1"的运算！

要知道，数组是计算机语言的最最基本的组成单元，所有的计算机编程语言的其他组成部分，包括各种类库，各种特殊的数据结构(如Golang的channel)和语法字段等，都是基于数组等这些最最基本的组成单元之上做的封装；

假如我们把数组从1开始，对数组而言只是多了一步计算，但是，对于整个编程语言的系统而言，将会是多了无数次计算！所以：在编程语言的设计中，对于数组等这些最最基本的编程操作，要把效率做到极致！因此，数组的起始下标会是0开始。

还有一个比较重要的原因我觉得是历史使然，当初初级编程语言数组的设计(例如C)，就是由零开始的；开发者们都熟悉了这种编程方式，导致后来陆陆续续出现的高级编程语言都延续了这个习惯。