1. Прежде всего, нужно знание схемотехники, но в вашем случае этот этап можно вычеркнуть.
2. Естественно, знание основ С и С++ (синтаксиса, базовых конструкций). Советую вам использовать в своих проектах С++, поскольку зачастую вы сможете писать в стиле С без каких-либо проблем, а при необходимости воспользоваться фичами/библиотеками для С++.
3. Навыки hardware и software отладки. Здесь просто нужна практика с любимой IDE.
4. Понимание указателей, типов памяти (статическая, динамическая, автоматическая, регистровая). Как память выделяяется и прочее.
5. Знание базовых структур данных. Это немного скользкий пункт, поскольку С++ предоставляет хорошую (хотя и весьма минималистичную) стандартную библиотеку STL, в которой есть большинство из необходимых структур данных, но они используют довольно много дополнительной аллокации памяти, поэтому если пишете под что-то 8битное, то имейте это ввиду.
6. Знание git на базовом уровне сейчас важно для джуна любой IT специализации.
7. Неплохо бы иметь базовое представление о том как устроен микроконтроллер и его архитектура.
8. Неплохо бы понимать RTOS (FreeRTOS - классика жанра), а главное зачем он нужен, а когда он не нужен или вреден.
9. Лично мне всегда в работе пригождается python, но это всегда сторонние задачи/автоматизация.

P.S. Нашел ещё вот такой RoadMap.
P.S.S. Получилось довольно объемно. Но пункты 2-5 по сути можно объединить в один. Все это можно изучить написав парочку проектов для классической STM32 + HAL.
P.S.S.S. Сам начинал как hardware разработчик. Путь embedded разработчика начального уровня не был сложным для меня и занял не очень много времени.

Вариант с потолка: генерируйте случайную позиции в файле (от нуля до размера файла в байтах). Читаете все окружающие символы пока не найдете два символа новой строки ('\n') до и после исходной случайной позиции. Между этими символами новой строки и будет ваше случайное слово.

Рандом, конечно же, не совсем честный и сильно зависит от различия в длинах строк в файле.

Можно пройтись поиском в глубину (DFS) до последнего узла и дальше двигаясь в обратном направлении выполнить вычисления.
1. вначале мы находим самую нижнюю ноду, а она точно цифра (в противном случае смысла нет)
2. делаем шаг назад и выполняем вычисление
3. редактируем имеющуюся структуру "укорачивая" дерево (то есть вместо знака действия у нас теперь цифра)
4. делаем так пока не получим дерево состоящее только из корня, которое и будет решением.

Попробовал написать решение твоей задачки, код по ссылке
https://godbolt.org/z/PzWjYjvfz

Диагонально прочитал статью и хочу сказать, что с частью пунктов соглашусь, но, не абсолюнто со всем.
Прежде всего задайте себе вопрос а чего вы хотите? Что вам интересно?
Действительно написание ПО под MCU требует понимание (в основном, цифровой) электроники. Например, классические цифровые интерфейсы передачи данных (UART, I2C, SPI) это прямой мостик между знаниями software и hardware и хороший embedder должен понимать как эти протоколы работают и куда ткнуть осцилограф/логический анализатор, чтобы понять что не так.

Помимо описанного выше есть более hardcore уровень - программирование под embedded Linux. В ситуации, когда вам не хватает ресурсов MCU для, например, проигрывания высококачественного звука, считывания изображений с камер, а также все ещё нужно управлять сигналами на плате напрямую, то ваш выбор это embedded Linux и так далее. Тут опять же много чистого С.

Есть и третья известная мне сфера для embedded разработчиков (которая также не лишена славы). Компании, занимающиеся разработкой CPU, MCU и иных цифровых/цифроаналоговых микросхем. Да, вам покажется, что это только про Intel, AMD, Samsung, Huawei. Но даже в РФ минимум с пол десятка компаний, которые занимаются подобными разработками и активно нанимают людей. Все это довольно сложные и, в то же время, интересные темы.

Как вы догадываетесь, для каждого из трех пунктов нужны немного разные знания (хотя базовое образование, в основном, требуется одно и тоже). Также для 2 и 3 пункта ваше физическое присуствие на рабочем месте, вряд ли, потребуется, ровно как и лезть руками что-то паять (просто потому что руками в этих областях уже никто не паяет). Обычно, для embedded из 1 абзаца, требуется больше работы с железом, но и тут есть вариации.

P.S. Лично мне несколько наскучило копаться с железками (а их проектирование - это моя магистерская работа)) и отлаживать низкоуровневые интерфейсы и код, поэтому я и сам немного свернул с этой embedded дорожки, но я занимался только тем, что описано в 1 пункте и совсем немного из 2 (к слову оба успел поработать и оффлайн и онлайн). Найти работу с моим опытом не было особо сложно, так что embedded не приговор: разонравилось вполне сможете перейти в С++/Rust было бы желание.
P.S.S. Извиняюсь, что получилось немного скомкано, спрашивайте, могу рассказать про свой опыт подробнее.

Все до безобразия просто:
Вы выделяете память в момент, когда она вам нужна, а удаляете когда эта память вам более не нужна.
Соотвественно, вам нужна функция array_deinit(), которая возьмет на себя непосильную ношу освобождения памяти в момент, когда вы больше не планируете обращаться к своему двумерному массиву.

В простейшем случае, в С++ подобный функционал оборачивают в класс, который, в свою очередь, обязательно должен почистить за собой память хотя бы в деструкторе.

Также в современном С++ не принято использовать new/delete без веской причины (например, вы пишете супер быстрый, современный контейнер, в котором хотите управлять всеми аллокациями самостоятельно), а рекомендуется использовать умные указатели для работы с памятью.