在Swift中使用C语言的指针
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Objective-C和C語言經常需要使用到指針。Swift中的數據類型由于良好的設計,使其可以和基于指針的C語言API無縫混用。同時 Swift也可以自動處理大多數將指針作為參數的情況。在這篇文章里,我們可以看到在Swift語言中如何將變量、數組、字符串當做C語言中的指針參數來 使用。
將輸入輸出參數作為指針參數
C 和 Objective-C 不支持多類型的返回值。所以 Cocoa API 就使用指針作為函數的輸入輸出參數,以用來傳遞多類型的數據。Swift允許使用指針參數進行類似 inout 參數的處理,所以你可以使用 & 語法將一個 var 變量的引用作為指針參數進行傳遞。比如說,UIColor的getRed(_:green:blue:alpha:) ?方法,使用4個 CGFloat* ?指針用來接收顏色的組成元素。我們可以使用 & 將這幾個顏色組成部分裝配在本地變量中。
var?r:?CGFloat?=?0,?g:?CGFloat?=?0,?b:?CGFloat?=?0,?a:?CGFloat?=?0?? color.getRed(&r,?green:?&g,?blue:?&b,?alpha:?&a)另外一個常見的情況出現在 Cocoa NSError 類的使用中。很多方法都使用一個 NSError** 參數來保存異常信息。比如說,我們可以通過 NSFileManager 類的 contentsOfDirectoryAtPath(_:error:) ?方法,羅列出指定目錄中的信息,一旦出現疑似異常信息,就將其保存在 NSError? ?類型的變量中。
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?? }為安全起見,Swift 要求在使用 & 傳值時,變量必須是已經被初始化的。這是因為 Swift 無法知道也無法判斷在操作指針之前,該指針是否確實在內存有指向的地址。
將數組作為指針參數
在C語言中,指針與數組是水乳交融,糾纏不清的。那么為了在 Swift 中能無縫的使用C語言中基于數組的一些API,Swift 允許將 Array 作為指針參數。一個不可變數組的值可以作為一個 const 指針參數直接傳遞,可變數組可以使用 & 作為一個非 const 指針參數進行傳遞,就 inout 參數一樣。比如,我們使用 Accelerate 框架中的 vDSP_vadd 函數對數組 a 和數組 b 進行相加,將結果寫入 result 數組:
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]將字符串作為指針參數
C語言中,傳遞字符串的主要方式是通過 const char* 指針。在Swift中,String 也可以被用作 const char* 指針,用它可以向函數傳遞空字符串或UTF-8編碼的字符串。比如,我們可以在標準的C語言和POSIX的庫函數中直接使用字符串作為參數傳遞:
復制
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一直在努力讓我們可以方便的、無縫的使用C語言中的指針,因為在Cocoa中已經使用的非常普遍了。雖然Swift是一個類型安全的 語言,對指針參數的轉換的安全性也有保障,但是相比Swift原生的其他代碼來說,還是存在著一定的不安全性。所以我們在使用時要格外小心。比如說:
1.如果調用者在指針返回之后保存了指針指向的對象,那么再去使用這個對象時是不安全的。這些被轉換的指針參數只能在調用過程中或者發送消息過 程中保證其有效性。即時你使用相同的變量、數組或者字符串作為多指針參數進行傳遞,你每次接收到的指針都是不同的。除非是全局或者靜態變量。你可以安全的 使用全局或靜態變量的指針的參數,比如KVO上下文參數。
2.當將數組或字符串作為指針參數傳遞時,Swift不會檢查其邊界值。在C語言中,數組和字符串的大小是不能增長的,所以當你將數組或字符串作為指針參數傳遞時,要確保它們有足夠的大小,或者適合當前場景的大小。
如果你使用的基于指針的API不在這篇指導內,或者你需要重寫接收指針參數的Cocoa方法,那么你可以直接使用Swift原始內存中的不安全的指針。我們會在以后的文章中介紹更多Swift的特性。
END
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總結
以上是生活随笔為你收集整理的在Swift中使用C语言的指针的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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