以非零索引开头的数组的目的是什么？答案

【问题标题】：What's the purpose of arrays starting with nonzero index?以非零索引开头的数组的目的是什么？
【发布时间】：2011-06-09 03:57:13
【问题描述】：

我试图找到答案，但我得到的只是关于如何实现以非零索引开头的数组的答案。某些语言，例如 pascal，默认提供此功能，例如，您可以创建一个数组，例如

var foobar: array[1..10] of string;

我一直在想：为什么要让数组索引不以 0 开头？

我想对于初学者来说，数组以 1 开头并且最后一个索引是数组的大小可能更熟悉，但从长远来看，程序员应该习惯于以 0 开头的值。

我能想到的另一个目的：在某些情况下，索引实际上可以表示相应数组条目中包含的内容。例如，您想获取数组中的所有大写字母，将索引作为相应字母的 ASCII 码可能会很方便。但它很容易减去一个常数值。在此示例中，您可以（在 C 中）简单地执行类似这样的操作，获取所有大写字母并使用 ascii-code 67 访问该字母：

#define ASCII_SHIFT 65
main()
{
    int capital_letters[26];
    int i;
    for (i=0; i<26; i++){
        capital_letters[i] = i+ASCII_SHIFT;
    }   
    printf("%c\n", capital_letters[67-ASCII_SHIFT]);
}

另外，如果您想通过某种键访问条目，我认为您应该使用哈希表。

有人可能会反驳：为什么索引总是从0开始？好吧，这种方式要简单得多。声明数组时只需键入一个索引，速度会更快。此外，您始终可以确保第一个条目是 array[0]，最后一个是 array[length_of_array-1]。其他数据结构以 0 开头也很常见。例如，如果您读取二进制文件，则从第 0 个字节开始，而不是第一个字节。

现在，为什么某些编程语言具有此“功能”，为什么有些人会问如何在 C/C++ 等语言中实现此功能？在任何情况下，以非零索引开头的数组更有用吗？，甚至，从 0 开始的数组根本无法完成某些事情？

【问题讨论】：

如你所料，我也觉得是为了让初学者更容易理解数组。
古语：“未曾拥有，未曾错过”。基于非零的索引有很多用途（它们不仅仅是“初学者”）。 C 是一种低级语言，在设计时考虑到了效率，因此限制了从 0 开始的数组索引。高级语言不需要担心这个约束。如果您真的想对某事感到兴奋，请考虑 MATLAB 仅支持基于 1 的数组索引这一事实。
这一切都可以用从零开始的数组来完成，值得回答：它都可以用机器代码完成。

标签： arrays programming-languages

【解决方案1】：

如果您的索引意味着什么，例如来自数据库的 id 或类似的，那么它很有用。

哦，您不能使用哈希，因为您想将它与其他一些需要数组的代码一起使用。

例如，Rails 复选框。它们作为数组从 Web 表单传递，但在我的代码中，我想访问底层数据库对象。数组索引就是id，瞧！

【讨论】：

【解决方案2】：

基于非零的数组是序数索引不是整数的数组的自然扩展。在 Pascal 中，您可以使用如下数组：

var
  letter_count : array['a'..'z'] of integer;

或者：

type
  flags = (GREEN, YELOW, RED);
var
  flags_seen = array[flags] of boolean;

经典是具有负索引的数组：

zero_centered_grid = array[-N..N,-N..N] of sometype;

这个想法是：

如果索引的声明更具体，则可以在编译时检测到许多索引错误。
当最小索引不为零时，某些算法（想到堆）具有更简洁的实现。

只有从零开始的数组的语言对后者使用定义明确的惯用语，并且对其余的具有字典/映射的有效实现。

【讨论】：