C語言中，有一類數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它可以存儲一組相同類型的元素，并且可以通過索引訪問這些元素，沒錯，這類數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就是數(shù)組。數(shù)組可以說是C語言中非常重要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之一了。使用數(shù)組可以是程序邏輯更加清晰，也更加具有可讀性。

1 數(shù)組的聲明和初始化

1）數(shù)組的聲明

在C語言中，數(shù)組的聲明方式如下：

type arrayName[arraySize];

• type：數(shù)組中元素的數(shù)據(jù)類型
• arrayName：數(shù)組的名字
• arraySize：數(shù)組的大小（即數(shù)組中可以存儲的元素個數(shù)）

例如，聲明一個包含5個LED端口的數(shù)組：

GPIO_TypeDef* LED_PortLists[5];

聲明一個包含5個LED引腳的數(shù)組

uint16_t LED_PinLists[5];

2）數(shù)組的初始化

數(shù)組可以在聲明的同時進行初始化：

GPIO_TypeDef* LED_PortLists[5] = 
{GPIOA,GPIOA,GPIOA,GPIOA,GPIOA,
};uint16_t LED_PinLists[5] = 
{GPIO_Pin_10,						 GPIO_Pin_11,						 GPIO_Pin_12,						 GPIO_Pin_13,						 GPIO_Pin_14,						 
};

也可通過索引進行初始化，[index]中index為索引值。如：

GPIO_TypeDef* LED_PortLists[5] = 
{[0]				= GPIOA,							 [1]				= GPIOA,							 [2]				= GPIOA,							 [3]				= GPIOA,							 [4]				= GPIOA,							 
};uint16_t LED_PinLists[5] = 
{[LED_DEBUG]				= GPIO_Pin_10,						 [LED_FUN]				= GPIO_Pin_11,						 [LED_RUN]				= GPIO_Pin_12,						 [LED_TEMPEATATURE]		= GPIO_Pin_13,						 [LED_FAULT]				= GPIO_Pin_14,						 
};

如果初始化的元素個數(shù)少于數(shù)組大小，未初始化的元素會被自動賦值為0：

GPIO_TypeDef* LED_PortLists[5] = {0}; // 等價于 {0, 0, 0, 0, 0}

也可以省略數(shù)組大小，讓編譯器自動計算：

GPIO_TypeDef* LED_PortLists[] = {GPIOA, GPIOA, GPIOA, GPIOA, GPIOA}; 	// 數(shù)組大小自動為5

2 數(shù)組元素的訪問

數(shù)組元素可以通過索引訪問，索引從0開始：

 
uint16_t LED_DEBUG_PIN = LED_PinLists[0];		//訪問第一個元素
uint16_t LED_FUN_PIN = LED_PinLists[1];			//訪問第一個元素

可以通過索引修改數(shù)組元素的值：

LED_PinLists[0] = GPIO_Pin_9; // 將第一個元素的值修改為GPIO_Pin_9

在沒有引用數(shù)組類型前，我們前面是這樣來操作LED燈的。

void LED_DebugSetOn(void) 
{GPIO_ResetBits(LED_DEBUG_PORT , LED_DEBUG_PIN);			// 關(guān)閉
}void LED_DebugSetOff(void) 
{GPIO_ResetBits(LED_DEBUG_PORT , LED_DEBUG_PIN);			// 關(guān)閉
}void LED_DebugSet(bool value) 
{if(value == false){GPIO_ResetBits(LED_DEBUG_PORT , LED_DEBUG_PIN);			// 關(guān)閉}	else{GPIO_SetBits(LED_DEBUG_PORT, LED_DEBUG_PIN);			// 點亮}	
}void LED_Set(LED_t led,bool value)
{switch (led){case LED_DEBUG:LED_DebugSet(value);break;default:break;}
}

在引用了數(shù)組類型后，代碼就變成了這樣：

void LED_Set(LED_t led,bool value)
{if(value == false){GPIO_ResetBits(LED_PortLists[led] , LED_PinLists[led] );		// 關(guān)閉}	else{GPIO_SetBits(LED_PortLists[led] , LED_PinLists[led]);			// 點亮}	
}

3 二維數(shù)組

二維數(shù)組類似于矩陣，可以用兩個索引來訪問元素。聲明方式如下：

type arrayName[rows][columns];

• type：數(shù)組中元素的數(shù)據(jù)類型
• arrayName：數(shù)組的名字
• rows：數(shù)組中行數(shù)的大小
• columns：數(shù)組中列數(shù)的大小

例如，聲明一個2行3列的二維數(shù)組：

uint16_t LED_PinMatrixs[2][3];

二維數(shù)組的初始化：

uint16_t LED_PinMatrixs[2][3] = 
{{GPIO_Pin_1, GPIO_Pin_2, GPIO_Pin_3},{GPIO_Pin_4, GPIO_Pin_5, GPIO_Pin_6},
};

可以通過兩個索引訪問二維數(shù)組的元素：

uint16_t LED_PinValue = LED_PinMatrixs[1][2]; 	// 訪問第一行第二列的元素,GPIO_Pin_2
LED_PinMatrixs[0][0] = GPIO_Pin_0; 			// 修改第一行第一列的元素

4 常見數(shù)組操作

1) 數(shù)組遍歷

通過循環(huán)遍歷數(shù)組的每個元素：

for (int i = 0; i < LED_NUM; i++) 
{LED_Set((LED_t)i,true);				//LED燈全亮
}

2) 查找元素

遍歷數(shù)組，查找特定元素的位置：

uint16_t LED_PinValue = GPIO_Pin_3;
int index = -1;
for (int i = 0; i < LED_NUM; i++) 
{if (LED_PinLists[i] == LED_PinValue) {index = i;break;}
}
if (index != -1) 
{printf("元素 %d 在數(shù)組中的位置是 %d\n", target, index);
} 
else
{printf("數(shù)組中沒有找到元素 %d\n", target);
}

3) 元素移位

通過循環(huán)將數(shù)組中的元素依次向前移一位

uint16_t LED_PinValue = LED_PinLists[LED_NUM - 1];for(int i = LED_NUM - 1;i > 0;i--)
{LED_PinLists[i]=LED_PinLists[i-1];
}
LED_PinLists[0] = LED_PinValue;

4) 二維數(shù)組轉(zhuǎn)換為一維數(shù)組

int rows = 2;
int columns = 3;uint16_t LED_PinMatrixs[2][3] = 
{{GPIO_Pin_1, GPIO_Pin_2, GPIO_Pin_3},{GPIO_Pin_4, GPIO_Pin_5, GPIO_Pin_6},
};uint16_t LED_PinList[rows * columns];
for (int i = 0; i < rows; i++) 
{for (int j = 0; j < columns; j++) {LED_PinList[i * columns + j] = LED_PinMatrixs[i][j];}
}

5 數(shù)組名的本質(zhì)

數(shù)組名的本質(zhì)是指向該數(shù)組第一個元素的指針，關(guān)于指針，我們后面再討論

6 使用數(shù)組的注意事項

1）在通過數(shù)組索引訪問數(shù)組元素時，一定要注意數(shù)組的邊界，即索引大小應(yīng)小于數(shù)組元素的大小，5個數(shù)組元素，其索引值最大為4。

2）數(shù)組索引值從0開始計算。索引值應(yīng)大于等于0，且小于數(shù)組元素的大小。