為什么我們使用基於 1 的索引聲明 2d arrays 但我們在 C 語言中使用基於 0 的索引訪問數組？

Question

`int main()
{
int nums[3][2] = {{1, 2}, {3, 4}, {5, 6}};
printf("%d", nums[2][1]); 
return 0;
}`

在這里，如果我想訪問數組的最后一個元素，我會使用 [2][1] 但要命名數組，我會使用基於 1 的索引並使用 [3][2]。 有人可以解釋為什么嗎？

Answer 1

您將length與index混淆了。 對於長度為N的數組，索引是0到N-1 。

那是：

int x[3];

表示x[0] 、 x[1]和x[2]存在。 有 3 個條目，編號為 0.. 2。

長度只是“基於 1”的，因為當我們談論長度為 1 的數組時，我們通常是指它可以容納一個條目，因為這就是人類傾向於計數的方式。 然而，索引是從 start 開始的偏移量，因為它實際上是 C 在內部如何工作的產物：

x[n] // Array notation
*(x + n) // Pointer notation

當您說x[0]時，您是在說“在數組的開頭應用零偏移並讀取值”，即使生成的機器指令看起來更多，也可以翻譯成人類術語“讀取第一個元素”像第一個解釋。

實現基於 1 的 arrays 的其他語言實際上必須減去該偏移量才能讀取正確的 memory 位置。 換句話說，他們是在偽造它。

Answer 2

當您“命名”數組時（正確的術語是“聲明/定義”），數字代表大小，或更准確地說是數組中元素的數量。

當你訪問一個元素時，你使用數組中元素的索引，這基本上是“元素數量，它離數組的開頭有多遠”。

所以第一個元素的索引為 0。

Answer 3

數組聲明括號中的數字是元素的數量，而不是最后一個元素的索引。 但這與 C 聲明如何工作的既定哲學有一個有趣的偏差。

Kernighan 和 Ritchie 在The C Programming Language , 1978, page 90 中描述了聲明符如何提供一種正在使用的標識符的圖片：

指針px的聲明是新的。

int *px;

旨在作為助記符； 它說*px的組合是一個int ，也就是說，如果px出現在上下文*px中，它相當於一個int類型的變量。 實際上，變量聲明的語法模仿了變量可能出現的表達式的語法。 這種推理在涉及復雜聲明的所有情況下都很有用。 例如，

double atof(), *dp;

表示在表達式中atof()和*dp具有double類型的值。

因此，我們看到，在諸如int *p之類的聲明中， *p為我們提供了將使用p的表達式的“圖片”。標識符的實際類型來自圖片：因為*p是一個int ，那么p是一個指向int的指針。

如果我們忠實於這個 model，那么int x[2]會告訴我們x[2]是一個int ，所以x必須是一個int數組並且它必須有一個索引為 2 的成員，所以它必須是一個數組至少 3 int 。 相反，它決定聲明器將包含元素的數量而不是最大索引。

這在很大程度上是一個武斷的決定——編譯器可以設計為以任何一種方式工作。 我沒有看到 Kernighan 和 Ritchie 在C Programming Language的任何一個版本中討論這個選擇。 他們將數字稱為數組大小的“界限”，但沒有說明為什么他們偏離“圖片”方案以使用多個元素而不是樣本索引。 （奇怪的是，我什至沒有看到數字是元素數量的聲明。我看到了表明它的示例，但沒有明確的聲明。）