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C语言中，有一类数据结构，它可以存储一组相同类型的元素，并且可以通过索引访问这些元素，没错，这类数据结构就是数组。数组可以说是C语言中非常重要的数据结构之一了。使用数组可以是程序逻辑更加清晰，也更加具有可读性。
1 数组的声明和初始化
1）数组的声明
在C语言中，数组的声明方式如下：
type arrayName[arraySize];
- type：数组中元素的数据类型
- arrayName：数组的名字
- arraySize：数组的大小（即数组中可以存储的元素个数）
例如，声明一个包含5个LED端口的数组：
GPIO_TypeDef* LED_PortLists[5];
声明一个包含5个LED引脚的数组
uint16_t LED_PinLists[5];
2）数组的初始化
数组可以在声明的同时进行初始化：
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,
};也可通过索引进行初始化，[index]中index为索引值。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,
};
如果初始化的元素个数少于数组大小，未初始化的元素会被自动赋值为0：
GPIO_TypeDef* LED_PortLists[5] = {0}; // 等价于 {0, 0, 0, 0, 0}
也可以省略数组大小，让编译器自动计算：
GPIO_TypeDef* LED_PortLists[] = {GPIOA, GPIOA, GPIOA, GPIOA, GPIOA}; // 数组大小自动为5
2 数组元素的访问
数组元素可以通过索引访问，索引从0开始：
uint16_t LED_DEBUG_PIN = LED_PinLists[0]; //访问第一个元素
uint16_t LED_FUN_PIN = LED_PinLists[1]; //访问第一个元素可以通过索引修改数组元素的值：
LED_PinLists[0] = GPIO_Pin_9; // 将第一个元素的值修改为GPIO_Pin_9
在没有引用数组类型前，我们前面是这样来操作LED灯的。
void LED_DebugSetOn(void)
{GPIO_ResetBits(LED_DEBUG_PORT , LED_DEBUG_PIN); // 关闭
}void LED_DebugSetOff(void)
{GPIO_ResetBits(LED_DEBUG_PORT , LED_DEBUG_PIN); // 关闭
}void LED_DebugSet(bool value)
{if(value == false){GPIO_ResetBits(LED_DEBUG_PORT , LED_DEBUG_PIN); // 关闭} else{GPIO_SetBits(LED_DEBUG_PORT, LED_DEBUG_PIN); // 点亮}
}void LED_Set(LED_t led,bool value)
{switch (led){case LED_DEBUG:LED_DebugSet(value);break;default:break;}
}在引用了数组类型后，代码就变成了这样：
void LED_Set(LED_t led,bool value)
{if(value == false){GPIO_ResetBits(LED_PortLists[led] , LED_PinLists[led] ); // 关闭} else{GPIO_SetBits(LED_PortLists[led] , LED_PinLists[led]); // 点亮}
}3 二维数组
二维数组类似于矩阵，可以用两个索引来访问元素。声明方式如下：
type arrayName[rows][columns];
- type：数组中元素的数据类型
- arrayName：数组的名字
- rows：数组中行数的大小
- columns：数组中列数的大小
例如，声明一个2行3列的二维数组：
uint16_t LED_PinMatrixs[2][3];
二维数组的初始化：
uint16_t LED_PinMatrixs[2][3] =
{{GPIO_Pin_1, GPIO_Pin_2, GPIO_Pin_3},{GPIO_Pin_4, GPIO_Pin_5, GPIO_Pin_6},
};
可以通过两个索引访问二维数组的元素：
uint16_t LED_PinValue = LED_PinMatrixs[1][2]; // 访问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 常见数组操作
1) 数组遍历
通过循环遍历数组的每个元素：
for (int i = 0; i < LED_NUM; i++)
{LED_Set((LED_t)i,true); //LED灯全亮
}
2) 查找元素
遍历数组，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 在数组中的位置是 %d\n", target, index);
}
else
{printf("数组中没有找到元素 %d\n", target);
}
3) 元素移位
通过循环将数组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) 二维数组转换为一维数组
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 数组名的本质
数组名的本质是指向该数组第一个元素的指针，关于指针，我们后面再讨论
6 使用数组的注意事项
1）在通过数组索引访问数组元素时，一定要注意数组的边界，即索引大小应小于数组元素的大小，5个数组元素，其索引值最大为4。
2）数组索引值从0开始计算。索引值应大于等于0，且小于数组元素的大小。