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在Swift中怎么使用C語(yǔ)言的指針
Objective-C和C語(yǔ)言經(jīng)常需要使用到指針。Swift中的數(shù)據(jù)類(lèi)型由于良好的設(shè)計(jì)，使其可以和基于指針的C語(yǔ)言API無(wú)縫混用。同時(shí)Swift也可以自動(dòng)處理大多數(shù)將指針作為參數(shù)的情況。在這篇文章里，我們可以看到在Swift語(yǔ)言中如何將變量、數(shù)組、字符串當(dāng)做C語(yǔ)言中的指針參數(shù)來(lái)使用。
將輸入輸出參數(shù)作為指針參數(shù)
C 和 Objective-C 不支持多類(lèi)型的返回值。所以 Cocoa API 就使用指針作為函數(shù)的輸入輸出參數(shù)，以用來(lái)傳遞多類(lèi)型的.數(shù)據(jù)。Swift允許使用指針參數(shù)進(jìn)行類(lèi)似inout 參數(shù)的處理，所以你可以使用 & 語(yǔ)法將一個(gè) var 變量的引用作為指針參數(shù)進(jìn)行傳遞。比如說(shuō)，UIColor的getRed(_:green:blue:alpha:) 方法，使用4個(gè)CGFloat* 指針用來(lái)接收顏色的組成元素。我們可以使用 & 將這幾個(gè)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(gè)常見(jiàn)的情況出現(xiàn)在 Cocoa NSError 類(lèi)的使用中。很多方法都使用一個(gè)NSError** 參數(shù)來(lái)保存異常信息。比如說(shuō)，我們可以通過(guò) NSFileManager 類(lèi)的contentsOfDirectoryAtPath(_:error:) 方法，羅列出指定目錄中的信息，一旦出現(xiàn)疑似異常信息，就將其保存在 NSError? 類(lèi)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(jiàn)，Swift 要求在使用 & 傳值時(shí)，變量必須是已經(jīng)被初始化的。這是因?yàn)?Swift 無(wú)法知道也無(wú)法判斷在操作指針之前，該指針是否確實(shí)在內(nèi)存有指向的地址。
將數(shù)組作為指針參數(shù)
在C語(yǔ)言中，指針與數(shù)組是水乳x融，糾纏不清的。那么為了在 Swift 中能無(wú)縫的使用C語(yǔ)言中基于數(shù)組的.一些API，Swift 允許將 Array 作為指針參數(shù)。一個(gè)不可變數(shù)組的值可以作為一個(gè) const 指針參數(shù)直接傳遞，可變數(shù)組可以使用 & 作為一個(gè)非 const 指針參數(shù)進(jìn)行傳遞，就 inout 參數(shù)一樣。比如，我們使用Accelerate 框架中的 vDSP_vadd 函數(shù)對(duì)數(shù)組 a 和數(shù)組 b 進(jìn)行相加，將結(jié)果寫(xiě)入result 數(shù)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(shù)
C語(yǔ)言中，傳遞字符串的主要方式是通過(guò) 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(shù)傳遞空字符串或UTF-8編碼的.字符串。比如，我們可以在標(biāo)準(zhǔn)的C語(yǔ)言和POSIX的庫(kù)函數(shù)中直接使用字符串作為參數(shù)傳遞：
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一直在努力讓我們可以方便的、無(wú)縫的使用C語(yǔ)言中的指針，因?yàn)樵贑ocoa中已經(jīng)使用的非常普遍了。雖然Swift是一個(gè)類(lèi)型安全的語(yǔ)言，對(duì)指針參數(shù)的轉(zhuǎn)換的安全性也有保障，但是相比Swift原生的其他代碼來(lái)說(shuō)，還是存在著一定的不安全性。所以我們?cè)谑褂脮r(shí)要格外小心。比如說(shuō)：
1.如果調(diào)用者在指針?lè)祷刂蟊４媪酥羔樦赶虻膶?duì)象，那么再去使用這個(gè)對(duì)象時(shí)是不安全的。這些被轉(zhuǎn)換的指針參數(shù)只能在調(diào)用過(guò)程中或者發(fā)送消息過(guò)程中保證其有效性。即時(shí)你使用相同的變量、數(shù)組或者字符串作為多指針參數(shù)進(jìn)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(tài)變量。你可以安全的使用全局或靜態(tài)變量的指針的參數(shù)，比如KVO上下文參數(shù)。
2.當(dāng)將數(shù)組或字符串作為指針參數(shù)傳遞時(shí)，Swift不會(huì)檢查其邊界值。在C語(yǔ)言中，數(shù)組和字符串的.大小是不能增長(zhǎng)的，所以當(dāng)你將數(shù)組或字符串作為指針參數(shù)傳遞時(shí)，要確保它們有足夠的大小，或者適合當(dāng)前場(chǎng)景的大小。
如果你使用的基于指針的API不在這篇指導(dǎo)內(nèi)，或者你需要重寫(xiě)接收指針參數(shù)的Cocoa方法，那么你可以直接使用Swift原始內(nèi)存中的不安全的指針。我們會(huì)在以后的文章中介紹更多Swift的特性。
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