Swift與C語言指針結合使用實例

 　　這篇文章主要介紹了Swift與C語言指針結合使用實例,本文講解了用以輸入/輸出的參數指針、作為數組使用的參數指針、用作字符串參數的指針、指針參數轉換的安全性等內容,需要的朋友可以參考下

　　Objective-C和C的API常常會需要用到指針。Swift中的數據類型都原生支持基於指針的Cocoa API，不僅如此，Swift會自動處理部分最常用的將指針作為參數傳遞的情況。這篇文章中，我們將著眼於在Swift中讓C語言指針與變量、數組和字符串共同工作。

　　####用以輸入/輸出的參數指針

　　C和Objective-C並不支持多返回值，所以Cocoa API中常常將指針作為一種在方法間傳遞額外數據的方式。Swift允許指針被當作inout參數使用，所以你可以用符號&將對一個變量的引用作為指針參數傳遞。舉例來說：UIColor中的getRed(_:green:blue:alpha:)方法需要四個CGFloat*指針來接收顏色的組成信息，我們使用&來將這些組成信息捕獲為本地變量：

　　 代碼如下:

　　var r: CGFloat = 0, g: CGFloat = 0, b: CGFloat = 0, a: CGFloat = 0

　　color.getRed(&r, green: &g, blue: &b, alpha: &a)

　　另一種常見的情況是Cocoa中NSError的習慣用法。許多方法會使用一個NSError**參數來儲存可能的錯誤的信息。舉例來說：我們用NSFileManager的contentOfDirectoryAtPath(_:error:)方法來將目錄下的內容列表，並將潛在的錯誤指向一個NSError?變量：

　　 代碼如下:

　　var maybeError: NSError?

　　if let contents = NSFileManager.defaultManager()

　　.contentsOfDirectoryAtPath("/usr/bin", error: &maybeError) {

　　// Work with the directory contents

　　} else if let error = maybeError {

　　// Handle the error

　　}

　　為了安全性，Swift要求被使用&傳遞的變量已經初始化。因為無法確定這個方法會不會在寫入數據前嘗試從指針中讀取數據。

　　####作為數組使用的參數指針

　　在C語言中，數組和指針的聯系十分緊密，而Swift允許數組能夠作為指針使用，從而與基於數組的C語言API協同工作更加簡單。一個固定的數組可以使用一個常量指針直接傳遞，一個變化的數組可以用&運算符將一個非常量指針傳遞。就和輸入/輸出參數指針一樣。舉例來說：我們可以用Accelerate框架中的vDSP_vadd方法讓兩個數組a和b相加，並將結果寫入第三個數組result。

　　 代碼如下:

　　import Accelerate

　　let a: [Float] = [1, 2, 3, 4]

　　let b: [Float] = [0.5, 0.25, 0.125, 0.0625]

　　var result: [Float] = [0, 0, 0, 0]

　　vDSP_vadd(a, 1, b, 1, &result, 1, 4)

　　// result now contains [1.5, 2.25, 3.125, 4.0625]

　　#用作字符串參數的指針

　　C語言中用cont char*指針來作為傳遞字符串的基本方式。Swift中的String可以被當作一個無限長度UTF-8編碼的const char*指針來傳遞給方法。舉例來說：我們可以直接傳遞一個字符串給一個標准C和POSIX庫方法

　　代碼如下:

　　puts("Hello from libc")

　　let fd = open("/tmp/scratch.txt", O_WRONLY|O_CREAT, 0o666)

　　if fd < 0 {

　　perror("could not open /tmp/scratch.txt")

　　} else {

　　let text = "Hello World"

　　write(fd, text, strlen(text))

　　close(fd)

　　}

　　#指針參數轉換的安全性

　　Swift很努力地使與C語言指針的交互更加便利，因為它們廣泛地存在於Cocoa之中，同時保持一定的安全性。然而，相比你的其他Swift代碼與C語言的指針交互具有潛在的不安全性，所以務必要小心使用。其中特別要注意：

　　●如果被調用者為了在其返回值之後再次使用而保存了C指針的數據，那麼這些轉換使用起來並不安全。轉換後的指針僅在調用期間保證有效。甚至你將同樣的變量、數組或字符串作為多指針參數再次傳遞，你每次都會收到一個不同的指針。這個異常將全局或靜態地儲存為變量。你可以安全地將這段地址當作永久唯一的指針使用。例如：作為一個KVO上下文參數使用的時候。

　　●當指針類型為Array或String時，溢出檢查不是強制進行的。 基於C語言的API無法增加數組和字符串大小，所以在你將其傳遞到基於C語言的API之前，你必須確保數組或字符的大小正確。

　　如果你需要使用基於指針的API時沒有遵守以上指導，或是你重寫了接受指針參數的Cocoa方法，於是你可以在Swift中直接用不安全的指針來使用未經處理的內存。在未來的文章中我們將著眼於更加高級的情況。