为什么编程语言的数组下标从0开始？

举个例子，一个小孩子将5个玩具从筐里拿出来，他是这么计数的：1，2，3，4，5 。而在编程领域，从数组里取值，是这么计数的：0，1，2，3，4。
是不是很神奇，那为何编程领域要这么做的？
通过查找资料和文章，发现原因如下：

原因1:历史原因，别人是这么干的

C语言设计者用0开始计数数组下标，之后的Java，JavsScript等高级语言都模仿了C语言，或者说，为了在一定成都上减少C语言程序员学习Java的学习成本，因此继续沿用了从0开始计数的习惯。

实际上，也有其他语言中数组并不是从0开始的，比如Matlab，甚至还有一些语言支持负数下标，比如Python。

原因2:底层为了性能

从数组存储的内存模型上来看，“下标”最确切的定义应该是“偏移”。如果用a来表示数组的首地址，a[0]就是偏移为0的位置，也就是首地址，a[n]就表示偏移n个type_size 的位置，所以计算a[n]的内存地址只需要下边这个公式：

a[n]_address = base_address + n * type_size

但是，如果数组从1开始计数，那么计算数组元素的a[n]的内存地址就会变成

a[n]_address = base_address + (n-1)*type_size

对比两个公式，如果从1开始编号，每次随机访问数组就多了一次减法运算，对于CPU来说，就是多了一次减法指令。

数组作为非常基础的数据结构，通过下标随机访问数组元素又是非常基础的编程操作，效率的优化要尽可能做到极致。所以为了减少一次减法操作，数组选择了从0开始编号，而不是从1开始。