学嵌入式和C语言编程 | 学习日记Day9：二维整型数组、二维字符数组

前言

前面已经掌握了数组、字符串基础，今天学习 C 语言的二维数组，分为二维整型数组与二维字符数组。
二维整型数组可以用来存储表格、矩阵数据；二维字符数组专门用来存放多条字符串。在嵌入式开发当中，可以用来保存多组传感器数据、多条提示文本，在 LCD 屏幕、串口打印中经常使用。

一、二维整型数组

1. 定义格式

c 类型说明符 数组名[行数][列数];

示例：

c int a[3][4]; //3行4列的整型二维数组 float a[3][4]; //3行4列浮点型二维数组

书写顺序：行在前，列在后。

2. 二维数组访问

格式：数组名[行下标][列下标]

• 行下标范围：0 ~ 行数‑1

• 列下标范围：0 ~ 列数‑1

⚠️下标同样不能越界，越界会造成内存破坏，嵌入式程序会出现死机、乱码等诡异问题。

3. 二维数组初始化

①全部初始化

c //按行分组初始化 int a[3][4] = {{1,2,3,4},{5,6,7,8},{9,10,11,12}}; //省略{}括号，也可以完成全部初始化 int a[3][4] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12};

带括号按行初始化时，行数可以省略，列数绝对不能省略。 例：int a[][4] = {1,2,3,4};合法。

②局部初始化

没有被初始化的元素，系统自动赋值为 0。

c int a[3][4] = {{1,2},{3,4,5},{6}}; int a[3][4] = {1,2,3,4}; //顺序填充，剩余元素为0 int a[3][4] = {1,2,3,4,5,6,7,8};//只填充前2行，剩下全部补0 int a[3][4] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9}; //填充前2行+第3行部分元素

③全部元素初始化为 0

c int a[3][4] = {0};

4. 利用 sizeof 计算二维数组的行数、列数

以int a[3][4];举例

c sizeof(a); //整个数组总字节：3*4*4 = 48字节 sizeof(a[0][0]);//单个元素大小：4字节 sizeof(a[0]); //一行所占字节： 4*4 =16字节

计算行数、列数通用公式

c 行数 = sizeof(a) / sizeof(a[0]); 列数 = sizeof(a[0]) / sizeof(a[0][0]);

示例：

c int rows = sizeof(a)/sizeof(a[0]); //得到3行 int cols = sizeof(a[0])/sizeof(a[0][0]);//得到4列

5. 二维整型数组存储特点

特性	说明
单一性	整个数组存储的数据类型完全相同，例如全部为 int
有序性	下标有序，a[0][0]、a[0][1]依次排列
连续性	内存中按行优先连续存放，先存完第 0 行，再存第 1 行，依次向后

内存排布顺序：a[0][0] → a[0][1] → a[0][2] → a[0][3] → a[1][0] → a[1][1] ……

二、二维字符型数组

作用：专门用来保存多个字符串。

1. 定义格式

c char 数组名[行数][列数];

示例：

c char str[3][100];

• 行数：代表一共可以存放多少条字符串

• 列数：代表每一条字符串最大允许的字符长度（包含 '\0' 结束符）

2. 二维字符数组初始化

①全部初始化为 0

c char str[3][100] = {0};

②局部初始化，写入多条字符串

两种等价写法：

c //大括号嵌套写法 char str[3][100] = {{"Hello"},{"world"},{"how"}}; //简化写法，直接写字符串 char str[3][100] = {"hello","world"};

3. 二维字符数组输入输出

二维字符数组操作多条字符串，需要搭配for 循环。

⚠️注意：gets()函数不安全，仅作语法学习，实际嵌入式项目尽量规避。

输入示例代码：

c #include <stdio.h> int main(void) { char str[3][100]; int i; //循环输入3条字符串 for(int i=0 ; i<3 ; ++i) { gets(str[i]); } //循环输出 for(int i=0 ; i<3 ; ++i) { puts(str[i]); //也可以使用 printf("%s\n", str[i]); } return 0; }

关键点：str[i]就等价于第 i 个字符串的首地址，不需要再加[]第二个下标。

今日学习总结

1. 二维数组定义格式数组名[行数][列数]，列数永远不能省略，初始化的时候行数可以省略；
2. 内存按行优先连续存储，可以利用sizeof公式自动算出数组行数、列数，写通用代码很实用；
3. 局部初始化，未赋值的元素编译器自动填充 0；
4. 二维字符数组用于存放多条字符串；行数代表字符串数量，列数代表单条字符串最大长度；
5. 二维字符数组读写多条字符串，配合 for 循环，str[i]代表第 i 个字符串首地址；
6. 嵌入式开发场景：二维整型数组存多组传感器采样数据；二维字符数组存放多条提示文字，用于串口、LCD 屏幕显示。