很多同學可能在學習數組時會有這個疑問，下標爲什麼不從1開始呢？從1開始不是更符合大家的日常習慣嗎？生活中我們通常說第1個，而不是第0個。的確，有些計算機語言如早期的Pascal語言，數組元素的下標是從1開始的。難道是C語言故意要與衆不同？要弄清楚這個問題，得先看一下計算機底層是怎樣處理數組元素的。我們先編寫了一個小程序，然後在visual studio中對其進行了反彙編。源程序和反彙編後的部分代碼如下：
源程序：
int arr[5]; //一個全局數組
int main()
{
int i;
for (i =0;i < 5;i++)
arr[i] = 9;
return 0;
}
反彙編後的部分代碼：
|
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，中間是機器碼，也就是機器最後執行的代碼，右列是對應的彙編語言代碼。可能初學者看不懂這些彙編代碼，沒有關係。我們重點看一下這一句：mov dword ptr [eax*4 + 01019580h] , 9 它的功能就是arr[i] = 9，其中eax中存放着變量i的值，4表示每個元素佔4個字節，01019580h是數組arr的首地址，爲了確認，可以在監視窗口中鍵入arr或者&arr[0]，我們可以看到它們的值等於0x01019580h，如下圖所示：
也就是說，在給第i個元素賦值時，先要計算它的地址，即：首地址+i*4，在這個例子中，首地址是01019580h，所以第0個元素存放在以01019580h 開始的四個字節中，第1個元素存放在以01019584h 開始的四個字節中，…，第4個元素存放在以01019590h 開始的四個字節中。計算出地址後，用mov指令將9傳遞到該地址開始的4個字節中存放。執行完for循環後，查看01019580h開始的內存情況，如下圖所示：
可以看到，以0x01019580h開始的連續20個字節中存放着5個9。
從上面看出，當數組元素下標從0開始時，每個元素的地址計算如下：
第0個元素地址：首地址 (首地址 + 0*4）
第1個元素地址：首地址 + 1*4
第2個元素地址：首地址 + 2*4
…
第i個元素地址：首地址 + i*4
當數組元素下標從1開始時，每個元素的地址計算如下：
第1個元素地址：首地址
第2個元素地址：首地址 +（2-1）*4
第3個元素地址：首地址 +（3-1）*4
…
第i個元素地址：首地址 +（i-1）*4
很明顯，如果數組元素下標從1開始，每次計算地址時，需要多做一次減法操作。因此，爲了提高效率，C語言數組元素下標從0開始。C語言的高效率就是體現在這些點點滴滴中的，需要在學習中慢慢體會！