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C语言数组下标从0开始

bufanq 人气:0

    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!

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