在Swift中怎么使用C語言的指針

時間：2025-09-05 16:48:04 C語言

在Swift中怎么使用C語言的指針

　　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) {

　　/pic/p>

　　} else if let error = maybeError {

　　/pic/p>

　　}

　　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x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)

　　/pic/p>

　　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：

　　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。

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