將輸入輸出引數作為指標引數
C 和 Objective-C 不支援多型別的返回值。所以 Cocoa API 就使用指標作為函式的輸入輸出引數,以用來傳遞多型別的資料。Swift允許使用指標引數進行類似 inout 引數的處理,所以你可以使用 & 語法將一個 var 變數的引用作為指標引數進行傳遞。比如說,UIColor的getRed(_:green:blue:alpha:) 方法,使用4個 CGFloat* 指標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數中。
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** 引數來儲存異常資訊。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資訊,一旦出現疑似異常資訊,就將其儲存在 NSError? 型別的變數中。
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,變數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標之前,該指標是否確實在記憶體有指向的地址。
將陣列作為指標引數
在C語言中,指標與陣列是水乳交融,糾纏不清的。那麼為了在 Swift 中能無縫的使用C語言中基於陣列的一些API,Swift 允許將 Array 作為指標引數。一個不可變陣列的值可以作為一個 const 指標引數直接傳遞,可變陣列可以使用 & 作為一個非 const 指標引數進行傳遞,就 inout 引數一樣。比如,我們使用 Accelerate 框架中的 vDSP_vadd 函式對陣列 a 和陣列 b 進行相加,將結果寫入 result 陣列:
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]
將字串作為指標引數
C語言中,傳遞字串的主要方式是通過 const char* 指標。在Swift中,String 也可以被用作 const char* 指標,用它可以向函式傳遞空字串或UTF-8編碼的字串。比如,我們可以在標準的C語言和POSIX的庫函式中直接使用字串作為引數傳遞:
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) }
指標引數轉換的安全性
Swift一直在努力讓我們可以方便的、無縫的使用C語言中的指標,因為在Cocoa中已經使用的非常普遍了。雖然Swift是一個型別安全的 語言,對指標引數的轉換的安全性也有保障,但是相比Swift原生的其他程式碼來說,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.如果呼叫者在指標返回之後儲存了指標指向的物件,那麼再去使用這個物件時是不安全的。這些被轉換的指標引數只能在呼叫過程中或者傳送訊息過 程中保證其有效性。即時你使用相同的變數、陣列或者字串作為多指標引數進行傳遞,你每次接收到的指標都是不同的。除非是全域性或者靜態變數。你可以安全的 使用全域性或靜態變數的指標的引數,比如KVO上下文引數。
2.當將陣列或字串作為指標引數傳遞時,Swift不會檢查其邊界值。在C語言中,陣列和字串的大小是不能增長的,所以當你將陣列或字串作為指標引數傳遞時,要確保它們有足夠的大小,或者適合當前場景的大小。
如果你使用的基於指標的API不在這篇指導內,或者你需要重寫接收指標引數的Cocoa方法,那麼你可以直接使用Swift原始記憶體中的不安全的指標。我們會在以後的文章中介紹更多Swift的特性。
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