C语言 箭头操作符（->）的使用

1、使用箭头操作符访问结构体成员

有一个结构体指针时，可以使用箭头操作符来访问结构体的成员，而不需要使用间接运算符 * 来解引用指针。箭头操作符是 ->，其作用是访问指针指向的结构体中的成员。

#include <stdio.h>

struct Person {
    char name[50];
    int age;
};

int main() {
    // 定义结构体实例
    struct Person person1 = {"Alice", 30};
    
    // 定义结构体指针
    struct Person *ptr = &person1;
    
    // 使用箭头操作符访问结构体成员
    printf("Name: %s\n", ptr->name);
    printf("Age: %d\n", ptr->age);

    return 0;
}

2、使用箭头操作符的原因

C 语言中，结构体指针和结构体变量的访问方式不同，结构体变量直接使用点操作符（.）访问结构体成员。结构体指针使用箭头操作符（->）来访问结构体成员。

#include <stdio.h>

struct Person {
    char name[50];
    int age;
};

int main() {
    // 创建结构体变量并初始化
    struct Person p1 = {"Alice", 30};

    // 创建结构体指针并指向 p1
    struct Person *ptr = &p1;

    // 使用点操作符访问结构体成员
    printf("通过结构体变量访问: %s\n", p1.name);  // 通过结构体变量访问成员
    printf("通过结构体变量访问年龄: %d\n", p1.age);

    // 使用箭头操作符访问结构体成员
    printf("通过结构体指针访问: %s\n", ptr->name);  // 通过结构体指针访问成员
    printf("通过结构体指针访问年龄: %d\n", ptr->age);

    return 0;
}

3、使用箭头操作符时常见的错误

使用箭头操作符时，确保你有一个指向结构体的指针。如果是结构体实例，使用点操作符。永远不要在空指针上使用箭头操作符。在传递结构体到函数时，根据是否为指针来选择使用箭头操作符或点操作符。

1） 错误地使用点操作符（.）代替箭头操作符（->）

当我们有一个指向结构体的指针时，必须使用箭头操作符 -> 来访问结构体成员，而不是使用点操作符（.），后者是用于直接访问结构体的成员。

#include <stdio.h>

struct Person {
    char *name;
    int age;
};

int main() {
    struct Person p;
    p.name = "John";  // 使用点操作符直接访问成员，或者通过指针访问成员使用箭头操作符

    struct Person *ptr = &p;
    ptr->name = "John";  // 正确：使用箭头操作符访问成员

    printf("Name: %s\n", ptr->name);  // 输出: Name: John

    return 0;
}

2）忘记解引用指针

如果指针没有被初始化或没有指向有效的内存位置（如 malloc 分配内存），访问成员会导致未定义的行为。

#include <stdio.h>
#include <string.h>

struct Person {
    char name[20];
    int age;
};

int main() {
    // 方法 1: 为指针分配内存
    struct Person *p = malloc(sizeof(struct Person));  // 动态分配内存
    if (p == NULL) {
        printf("内存分配失败!\n");
        return 1;
    }
    
    // 初始化数据
    strcpy(p->name, "John Doe");
    p->age = 30;
    
    // 使用结构体成员
    printf("Name: %s, Age: %d\n", p->name, p->age);
    
    // 释放内存
    free(p);

    // 方法 2: 使用结构体实例
    struct Person person = {"Jane Smith", 25};
    p = &person;  // 让指针指向 person
    
    // 使用结构体成员
    printf("Name: %s, Age: %d\n", p->name, p->age);

    return 0;
}

3）空指针解引用

在使用箭头操作符前，确保指针指向有效的内存位置，否则会导致运行时错误。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

struct Person {
    char name[50];
    int age;
};

int main() {
    // 定义一个 Person 类型的结构体指针，并将其初始化为 NULL
    struct Person *ptr = NULL;

    // 错误：空指针解引用
    // 当我们尝试访问指针指向的内容时，由于 ptr 为 NULL，这会导致程序崩溃
    printf("%s\n", ptr->name);  // 会导致程序崩溃

    return 0;
}