为什么Java中的数组索引从0开始？

Question

为什么在编程语言如Java中，数组索引使用0而不是1进行操作？我对Java完全陌生，欢迎任何解释。

- Shashank Agarwal

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我认为Java语言的设计者只是想让它与C++保持紧密联系，这样他们就可以轻松地迁移到Java。 - Leo

请参考为何零起点数组是标准？来查看已经回答过的问题。 - DavidPostill

同时，http://developeronline.blogspot.com.br/2008/04/why-array-index-should-start-from-0.html - Leo

数组索引是元素之间的空间，而不是元素本身。 “0号”索引是第一个元素之前的空格。 在一个三个元素的数组中，索引2（长度-1）指的是第三个——也就是最后一个——元素。 - aliteralmind

Answer 1

Java使用零基索引是因为 C 语言使用了零基索引。C语言采用零基索引是因为数组索引不过是内存偏移量，因此数组的第一个元素就在其指向内存的位置上，*(array+0)。

还可参考维基百科的各种语言中的数组索引？

- Kevin

Answer 2

对于 @Kevin的回答，我想引用Programmers.SE上的一个回答来进一步说明:

数组中的索引实际上不是索引。它只是距离数组开头的偏移量。第一个元素位于数组的开始位置，因此没有距离。因此，偏移量为0。

此外，如果您想了解不同语言如何进行数组索引，请查看维基百科上的这个详尽列表。

- Engineer2021

Answer 3

Dijkstra在为什么编号应该从零开始（1982）中说：

当处理长度为N的序列时，我们希望通过下标来区分其元素，接下来令人烦恼的问题是要为起始元素分配什么下标值。遵循惯例a）会得到下标范围1 ≤ i < N+1；然而，从0开始则会得到更好的范围0 ≤ i < N。因此，让我们将序数从零开始：一个元素的序数（下标）等于它前面的元素数量。故事的寓意是，在经过那么多世纪之后，我们最好把零看作是一个非常自然的数字。

有关这篇文章的讨论可以在Lambda the Ultimate - Why numbering should start at 0中找到。

- kapex

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有趣的引语。以下标1开始，下标范围等同于“1 <= i <= N”，因此Dijkstra的论点并不特别令人信服。 - jII

@jesterII：1 ≤ i < N+1，但你可以有效地将范围设定为任何值。 - Engineer2021

这只是一种观点。唯一真正的答案是“因为语言是按照这种方式设计的”。 - Stefano Sanfilippo

他可能会给出与Knuth相同的答案：http://xkcd.com/163/ - kapex

@Kapep，这是Knuth的一句非常重要的名言。在我看来，关于从0或1开始的引用不应该被过分认真对待，我相信Knuth和Dijkstra都有更有趣的话要说;) - 463035818_is_not_a_number

Answer 4

我已经在下面的图表中回答了这个问题，我用一张纸写了自解释的内容。

主要步骤：

1. 创建引用 2. 实例化数组 3. 分配数据到数组

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• 请注意，当数组刚被实例化时...默认情况下，所有块都分配了零，直到我们为其分配值
• 数组从零开始，因为第一个地址将指向引用（即-图像中的X102+0）

注意: 图像中显示的块是内存表示。

我也在这里发布了这个答案 这里

- Devrath

Answer 5

总结他的论点：

在处理自然数的子序列时，上限和下限之间的差应该是子序列的长度。数组的索引可以被视为这种特殊类型的子序列。 下限应该是包含的，上限应该是排除的。换句话说，下限应该是数组的第一个索引。否则，我们可能需要在某些子序列中使用非自然数的下限。 如果我们想要保持条件（1）和（2），那么我们对上限和下限实际上有两个选择：1 <= i < N+1 或 0 <= i < N。显然，将N+1放入范围内很丑陋，因此我们应该优先从0开始索引。

- moeez shem

Answer 6

这一切都是遗留问题，源于编程语言如C只是高级汇编语言的时代。编程大师们花费了他们美好的生命来做指针算术，以至于从零开始计数已经成为他们的第二天性。现在，他们将这种遗产传承给了许多现代语言。

你甚至可以把语句读作“零是最自然的数字”。零不是自然数。人们在现实生活中不从零开始计数，数学家不这样做，物理学家不这样做，统计学家也不从零开始计数……只有计算机科学这样做。

此外，你不会说“我有零个苹果”来表达你没有任何苹果的事实，否则按照同样的逻辑，你会说“我没有负一个苹果”来表达你有一个苹果的事实 :P

- user2041042