Arduino开发中初始化定长char数组后调用strlen获取长度异常

所有异常输出的根源是对C风格字符串的终止规则、以及strlen/串口打印函数的工作逻辑存在认知偏差，两类问题叠加导致了越界访问内存的行为：

• C字符串的强制规则：合法的C风格字符串，必须以ASCII值为0的空字符'\0'作为结束标记，没有这个标记的char数组不属于可被字符串接口安全处理的对象。
• strlen()的真实工作逻辑：它不会根据你定义的数组固定长度计算长度，而是从传入的内存地址开始逐字节向后扫描，直到遇到第一个'\0'才停止，返回扫描过的总字节数。如果传入的数组没有内置终止符，函数会越界读取数组边界外的随机内存内容，直到碰巧扫到一个0值字节才终止。你看到的20、14、9、5、2这类长度值，全是越界读取得到的随机结果，和数组本身的实际长度毫无关系。
• 代码本身的隐患：你定义的所有char数组，都被有效非零字符完全填满，没有预留任何位置存放'\0'终止符。比如长度为6的testArray6被'1'~'6'全部占满，Serial.println(testArray6)打印时找不到终止符，就顺着内存地址向后读取相邻内存的内容——刚好它后面相邻的内存位置，就是你后续依次定义的几个全'0'的字节数组，最后就拼出了一长串12345600000000000000的异常打印结果。

按照字符串的使用场景调整写法即可：

• 当需要用char数组存储可被字符串接口处理的文本时，必须比计划存储的有效字符数多预留1个字节的空间，专门用来存放终止符'\0'。
• 两类安全的初始化写法：
  1. 显式补全终止符：如果要存6个有效字符，就定义长度为7的数组，在最后一个元素位置写入'\0'，例如char testArray6[7] = {'1', '2', '3', '4', '5', '6', '\0'};
  2. 用字符串字面量初始化：编译器会自动在末尾补上'\0'，例如char testArray6[] = "123456";，这种写法编译器会自动计算数组长度为7，无需手动数长度。
• 如果是用char数组存储纯二进制数据（不需要当文本处理），绝对不要把这类数组传给strlen()或者Serial.println(字符数组)这类依赖终止符的接口，这类场景下要按照预先知道的固定数组长度做读写操作。
• 修正后的可正常运行的示例代码：

Serial.begin(57600);
char testArray6[7] = {'1', '2', '3', '4', '5', '6', '\0'};
Serial.println(testArray6); // 输出123456
Serial.println(strlen(testArray6)); // 输出正确长度6
char testArray5[6] = {'0', '0', '0', '0', '0', '\0'};
Serial.println(strlen(testArray5)); // 输出正确长度5
char testArray4[5] = {'0', '0', '0', '0', '\0'};
Serial.println(strlen(testArray4)); // 输出正确长度4
char testArray3[4] = {'0', '0', '0', '\0'};
Serial.println(strlen(testArray3)); // 输出正确长度3
char testArray2[3] = {'0', '0', '\0'};
Serial.println(strlen(testArray2)); // 输出正确长度2

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Conner Vinyard