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Swift與C語言指針結(jié)合使用實例

更新時間：2015年05月25日 10:45:57 投稿：junjie

這篇文章主要介紹了Swift與C語言指針結(jié)合使用實例,本文講解了用以輸入/輸出的參數(shù)指針、作為數(shù)組使用的參數(shù)指針、用作字符串參數(shù)的指針、指針參數(shù)轉(zhuǎn)換的安全性等內(nèi)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(shù)據(jù)類型都原生支持基于指針的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(shù)傳遞的情況。這篇文章中，我們將著眼于在Swift中讓C語言指針與變量、數(shù)組和字符串共同工作。
####用以輸入/輸出的參數(shù)指針

C和Objective-C并不支持多返回值，所以Cocoa API中常常將指針作為一種在方法間傳遞額外數(shù)據(jù)的方式。Swift允許指針被當(dāng)作inout參數(shù)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(shù)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：

復(fù)制代碼代碼如下:

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(xí)慣用法。許多方法會使用一個NSError**參數(shù)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(nèi)容列表，并將潛在的錯誤指向一個NSError?變量：

復(fù)制代碼代碼如下:

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(jīng)初始化。因為無法確定這個方法會不會在寫入數(shù)據(jù)前嘗試從指針中讀取數(shù)據(jù)。

####作為數(shù)組使用的參數(shù)指針

在C語言中，數(shù)組和指針的聯(lián)系十分緊密，而Swift允許數(shù)組能夠作為指針使用，從而與基于數(shù)組的C語言API協(xié)同工作更加簡單。一個固定的數(shù)組可以使用一個常量指針直接傳遞，一個變化的數(shù)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(shù)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(shù)組a和b相加，并將結(jié)果寫入第三個數(shù)組result。

復(fù)制代碼代碼如下:

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(shù)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(dāng)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(biāo)準(zhǔn)C和POSIX庫方法

復(fù)制代碼代碼如下:

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(shù)轉(zhuǎn)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于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(wù)必要小心使用。其中特別要注意：

●如果被調(diào)用者為了在其返回值之后再次使用而保存了C指針的數(shù)據(jù)，那么這些轉(zhuǎn)換使用起來并不安全。轉(zhuǎn)換后的指針僅在調(diào)用期間保證有效。甚至你將同樣的變量、數(shù)組或字符串作為多指針參數(shù)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(tài)地儲存為變量。你可以安全地將這段地址當(dāng)作永久唯一的指針使用。例如：作為一個KVO上下文參數(shù)使用的時候。

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

如果你需要使用基于指針的API時沒有遵守以上指導(dǎo)，或是你重寫了接受指針參數(shù)的Cocoa方法，于是你可以在Swift中直接用不安全的指針來使用未經(jīng)處理的內(nèi)存。在未來的文章中我們將著眼于更加高級的情況。

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