简析Swift和C的交互Word文件下载.docx
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也可以手动添加BridgｅHeａｄｅr,位置在项目的Buｉｌd Settinｇs中的 SwifｔCｏmpiｌｅr–ＣｏdeGeneratioｎ子项里。
指向你的BridgeHｅader 文件名就可以了。
一般这个文件是ProjectNaｍe-Bridginｇ-Ｈeａｄeｒ.h。
情况基本和与Objectiｖe-C混编没区别。
剩下的工作就很简单了。
在．c文件填上传说中的牛逼算法。
在ＰrojeｃtＮamｅ-Bridginｇ-Hｅadeｒ.h中加上该函数原型或者引入相关的头文件。
在Ｓｗｉfｔ中调用的名字和C名字一样就可以了，比如你定义了一个 ｉntｍｙcｓort（）那么在Swifｔ中就是 ｆｕncmｙcsorｔ（）－>
CInt。
这时候问题来了。
一个漂亮的问题。
我的C 函数名字和Ｓwift标准库冲突怎么办？
比如我定义了一个函数就叫 pｒintln，我们知道Sｗift里也有个 pｒintln。
这样,如果直接调用会提示Ambiｇuoｕsuseof＇println'
。
没辙了么?
这里有个我发现的ＵndｏcｕmentedＦeatuer或者说是ＵndoｃumentedAｔtrｉbｕte。
你转载好歹提下我好吧。
（发现方法是通过 Xｃｏｄe 查看定义,然后通过nm命令发现符号，对照lｌｖｍiｒ 确认的。
那就是@ａsｍname（"
func_ｎａmｅ_in_c＂）。
用于函数声明前。
使用方法：
1.ｉnｔ
prｉnｔlｎ（）
{
...．
｝
1.＠asｍｎamｅ（"
prｉnｔｌｎ"
）
ｆｕnc
c_println（）
－>
CInt
／/
声明，不需要
｛}
函数体
2.c_ｐｒintｌn（）
／／
调用
也就是C中的同名函数,我们可以给赋予一个别名，然后正常调用。
这么一看就基本没有问题了。
至于类型问题，待会说，详细说。
CFｒａｍework
很多时候我们拿到的是第三方库,格式大概是个Fｒameｗork。
比如 SDＬ2.ｆrameｗoｒk。
举这个例子是因为我想对来说比较熟悉 SＤL2。
直接用Finｄｅｒ 找到这个 .framework文件，拖动到当前项目的文件列表里，这样它将作为一个可以展开的文件夹样式存在于我们的项目中。
在ＰｒｏｊectNａｍe－Bridgiｎg-Heａdeｒ.h 中引入其中需要的．h。
比如我们引入SDL２.frａmewｏrk，那么我们就需要写上＃imporｔ<
SDL2/SDL.h>
然后在Ｓwiｆt文件里正常调用就好了。
所以其实说到底核心就是那个ＰrojectNaｍe-Bridｇing-Hｅader.h，因为它是作为参数传递给 Sｗift编译器的,所以Sｗｉt 文件里可以从它找到定义的符号。
但是,这个桥接头文件的一切都是隐式的,类型自动对应，所以很多时候需要我们在Swiｆt里调用并封装。
或者使用@ａsmｎａｍｅ（.．.）避免名字冲突。
第三部分类型转换
前面说到了 C中有指针，而Swift 中没有，同时基本类型还有很多不同。
牢记一个万能函数 reiｎｔerprｅtCａｓt<
T,U>
（Ｔ）-＞U，只要T， Usizeof运算相等就可以直接转换。
这个在之前的标准库函数里有提到。
调用C代码的利器!
基本类型对应
int＝>
CInｔ
cｈａr ＝>
CChar /CSignedChａr
ｃhaｒ* =＞CStrｉnｇ
unｓiｇned lｏng = ＞CUnsｉgneｄLong
wchar_t=＞ ＣWideChar
dｏuble =>
CDoubｌe
Ｔ＊=＞ＣMutablePointer
voｉd*＝>
CMutａblｅVoiｄPointeｒ
const T*=＞ CConstＰoinｔer
constvoｉd＊=＞CConｓtVｏｉdPoinｔeｒ
…
继续这个列表,你肯定会想这么多数值类型,怎么搞。
其实大都是被 tｙpealias 定义到UＩnt8,Dｏuble这些的。
放心。
C中数值类型全部被明确地用别名定义到带ｓｉze的Swift 数值类型上。
完全是一样用的。
其实真正的Pｏｉｎter 类型只是UnsaｆePoｉｎteｒ<
Ｔ>
大小与 C保证一致,而对于这里不同类型的Poinｔｅｒ，其实都是 UｎsafePoｉnteｒ 到它们的隐式类型转换。
还有个指针相关类型是 COｐaquｅPoinｔer，不过没试验怎么用。
UPDＡTE:
我们在调用的时候，更多地用到ＣOｐａquePoiｎtｅr,我将再坑一篇介绍它。
同时NilTyｐe，也就是nil 有到这些指针的隐式类型转换。
所以可以当做任何一种指针的NＵLL用。
还有个需要提到的类型是ＣStriｎg,他的内存layoｕt等于ＵnsafePointer＜UＩnt8>
，下面说。
CSｔring
用于表示chａr*，\0结尾的c字符串,实际上似乎还看到了判断是否ASCＩI的选项,但是没试出来用法。
实现了SｔｒｉngLｉtｅralＣonvｅｒtiｂle和LoｇicValue。
可以从字符串常量直接赋值获得CＳtrinｇ。
ＬｏgiｃVaｌue也就是是ifa_c_ｓtｒ{}，实际是用于判断是否为NULL，可用,但是不稳定，老 ｃrash。
运算符支持==,判断两字符串是否相当,猜测实际是 strｃmp 实现，对比NUＬL会 cｒash。
Ｏrz。
CStriｎｇ和 Strinｇ的转换通过一个eｘtenｓion实现,也是很方便。
1.ｅxtｅnsioｎ
Sｔrｉng
｛
2.
sｔatｉc
func
fromCＳtring（cs:
ＣStｒiｎｇ）
->
String
3.
static
fuｎc
fromＣStｒing（ｕｐ：
UnｓafePoｉnter<
CCｈａr>
-＞
Ｓtrinｇ
4.｝
5.//
还有两个方便的工具方法。
Rusｔ
背景的同学一定仰天长啸。
太相似了。
6.extｅnsion
Ｓｔrinｇ
7.
fuｎｃ
ｗithＣStｒing<
Ｒeｓｕlt>
（f：
（CＳtring）
Ｒesult）
Rｅsｕｌt
8.
witｈCStｒing＜Result>
（f:
（UnsaｆePｏiｎter<
CChar>
Resulｔ）
Resｕｌt
9.}
在我们的 BridgingHeader头文件中 cｈar *的类型会对应为 UnsaｆeＰｏｉnteｒ<
CＣhaｒ>
而实际上CString更适合。
所以在Swｉｆt代码中，往往我们要再次申明下这个函数。
或者用一个函数封装下,转换成我们需要的类型。
例如,假设在 Brｉdgiｎg Hｅader中我们声明了char*foo（）;
，那么,在 Ｓwift代码中我们可以用上面提到的方法:
1.@asmnamｅ（＂ｆoｏ"
fｕnc
c_fｏo（）
－＞
CSｔriｎg
2.／/
注意这里没有
｛}，只是声明
3.lｅt
ｒｅt
＝
ｃ_ｆoo（）
当然也可以直接调用原始函数然后类型转换:
1.ｌet
raw
=
foo（）
UnsafePoｉnｔｅr<
Int8>
<
＝>
ＵnsafeＰointeｒ＜CChａr>
2.let
ret
Ｓtring.fromCＳtｒing（ｒeｔ）
如果这里要转成 CString就略复杂了，因为ＣSｔrｉng构造函数接受的参数是UｎｓafeＰoiｎtｅr＜UInｔ8>
而CChａr是 Ｉnt８ 的别名,所以还牵扯到Ｇenrics类型转换，不够方便。
如果非要作为 CSｔrｉng处理，可以用reｉｎterpretCａsｔ（），直接转换。
但是请一定要知道自己在转换什么，确保类型的sｉzeｏｆ相同，确保转换本身有意义。
例如获得环境变量字符串:
1.lｅt
key
＂PＡTH"
2.//
这里相当于把
UnsafePｏintｅr<
CＣhar>
转为了
UnｓaｆｅＰoｉntｅr<
ＵＩｎt8>
然后到
CSｔrｉng
3.let
path_str：
CStｒｉng
reiｎterpｒetCａｓt（ｋeｙ.withＣStriｎg（ｇeteｎｖ））
Uｎmａｎageｄ
这个先挖坑，随后填上。
VａLiｓt
这个也是坑,随后填上。
第三部分 C调用Swｉｆt
如果项目里加入了C文件,那么它可以调用我们的Ｓwifｔ 函数么?
答案是可以的，而且令人吃惊地透明。
这也许是因为Ａpplｅ 所宣传的，SｍalｌRuntｉｍe 概念吧。
极小的语言运行时。
和Ｏbjectiｖe-Ｃ混编类似，配置好 BridgｉｎgＨｅadeｒ的项目,在 .ｃ .h ．m文件中都可以使用一个叫做ＰrｏjｅcｔName-Ｓｗift.h 的头文件,其中包含 Swift代码导出的函数等。
参考之前的 Oｂjecｔｉｖｅ-Ｃ和 C交互我们可以知道,说到底交互就是链接过程，只要链接的时候能找到符号就可以。
不过不能高兴太早，Sｗiｆt是带类、枚举、协议、多态、泛型等的高级语言，符号处理明显要比C中的复杂的多,现代语言一般靠ｎａmemangｌｅ 来解决这个问题。
也就是说一个Swift函数,在编译到.o的时候，名字就不是原来那么简单了。
比如__TFＶ5hｅllo4Rectｇ9subｓcriptFOS＿9DiｒecｔｉｏnSi这样的名字。
Xｃode自带了个工具，可以查看这些mａngledｎame 到底是什么东西：
1.xcruｎ
ｓwiｆｔ-demangｌe
__TＦV5ｈelｌo4Ｒectｇ9ｓubscriｐtFOＳ_9DireｃtiｏnＳi
2._ＴＦV５ｈello４Ｒectg9sｕbsｃripｔFOＳ_9DirecｔｉonSi
---＞
heｌlo.Rｅct.ｓｕbscｒｉpｔ.ｇｅｔteｒ
（heｌｌo.Ｄiｒectioｎ）
Swｉft.Int
当我们从 C调用的时候，应该规避这样的名字。
还记得前面的 ＠asmname么?
没错,它可以用于指定Swiｆt函数的符号名,我猜测应该有指定ｍａnglｅdｎａｍｅ 的作用，但是不是特别确定。
这里随便指定个例子先。
1.@aｓmname（"
sａｙ_hello＂）
funｃ
ｓay＿hｅllｏ（）
Ｄouble
prｉnｔｌｎ（"
This
iｓ
say＿hello（）
ｉｎ
swift＂）
retｕrn
3．１4
4.}
然后在．c文件中：
1.＃inｃlude
＜ProjecｔNａme-Ｓwiｆt.h＞
3.extern
double
ｓａy_ｈello（）;
4.
5.ｉnt
ｓome＿ｆunc（）
6.
say＿hｅｌlo（）;
/／
or
capｔure
iｔs
vａlue
anｄ
proｃesｓ
it
returｎ
0
8.}
对于函数而言 exteｒn 必须手动加上，对于claｓs、proｔocol ,会在生成的头文件里。
按照这个思路，其实很容易实现Swiｆt调用C中调用了Ｓwｉft函数的函数。
这意味着，可以通过简单的方法封装支持向 C 传递 Swｉfｔ blｏck作为回调函数。
难度中上,对于有过类似扩展编写经验的人来说很简单。
第四部分 编译过程
其实调用基本就这么多， Obｊectiｖe-C 那篇文章中说的编译过程同样有效。
我C-cC-v下:
编译所有Ｘ.sｗift 文件到Ｘ．o（wiｔｈ -ｅmｉｔ-obｊc-ｈeader,-imporｔ-objc-heａdｅr）（其中包含.swifｔmodｕlｅ 子过程）:
由于选项里有-ｅmit-objc-header，所以之后的C文件可以直接impｏrt对应的PｒoｊectＮame-Swifｔ.h
编译X．c到X.o
链接所有．ｏ生成可执行文件
仔细理解上面的简简单单四行编译过程说明,你就明白为什么 .swfiｔ和．c可以互相调用了。
其中两个Headｅr文件起到了媒介的作用,一个将．c/.m文件中的定义暴露给Sｗｉｆt，另一个将.swｉｆt中的定义暴露给 ．c/.ｍ。
再看类型对应
标准类型这里就不提了,上面的文章讲的很明白了。
７ 种指针类型
从代码看，我认为Swｉfｔ对应C 的指针时候,存在一个最原始的类型RａｗPoiｎtｅr，但是它是内部表示，不可以直接使用。
所以略过。
但它是基础,可以认为它相当于Woｒd 类型（机器字长）。
COpaquePointer
不透明指针。
之前我以为它很少会用到，不过现在看来想错了,虽然类型不安全，但是很多场合只能用它。
它是直接对应RawＰoｉntｅr的。
字长相等。
“Incomputｅrｐrｏｇramｍing,aｎ ｏpaｑｕepointeriｓａ ｓｐｅｃiaｌｃaｓe oｆ an opaqｕedａｔatype,aｄatａtyｐedeclareｄｔobeａpointertoａ rｅcord orｄata strucｔｕreofｓomｅ ｕnspeciｆiedtype.”——来自Wikipedia
几乎没有任何操作方法，不带类型,主要用于BriｄｇｉngＨｅａｄer中表示 Ｃ中的复杂结构指针
比如一个例子,lｉbcuｒl中的ＣURL*的处理，其实就是对应为COpａｑｕePoiｎter。
UｎsaｆｅPｏinter
泛型指针。
直接对应 RawPointer。
处理指针的主力类型。
常量中的C_ARGV 的类型也是它ＵnsafePoiｎteｒ＜CSｔｒing>
支持大量操作方法:
通过.memory 属性 ｛ get set}操作指针指向的内容
支持subscｒipt,直接对应于C的数组,例如C_ARGV[1]
通过alloｃ（nuｍ：
Iｎt） 分配数组空间
iniｔialize（val:
T） 直接初始化
offset操作．ｓucc（） .ｐred（）
可以从任意一种指针直接调用构造函数获得
隐式类型转换为非CＯpａｑuePｏinter之外的任意一种指针
ＡutorｅlｅasｉngＵnsafePointer
之前特地写文介绍过这个指针类型。
NSError 的处理就主要用它。
SwｉfｔＮＳEｒrorIｎｔeｒｎaｌs（解析 Ｓwｉft对 NSError操作）
内部实现用了语言内置特性，从名字也可以看出来,这个应该是非常棒的一个指针，可以帮助管理内存，逼格也高。
内存直接对应 RａwPointer可以传递给C 函数。
通过.ｍemｏry属性｛ gｅt set}操作指针指向的内容
直接从 ＆T 类型获得，使用方法比较诡异，建议参考文章
CMutａblePointer CConstPoｉnｔｅｒ
分别对应于C 中的Ｔ*、ｃｏnsｔＴ ＊。
不可直接传递给C 函数，因为表示结构里还有一个ownｅr域,应该是用来自动管理生命周期的。
sizeof操作返回1６。
但是可以有隐式类型转换。
操作方法主要是ｆuncwiｔhＵnsaｆePoinｔer<
U＞（f:
UｎsａfePoiｎter<
T＞->
U） ->
U，用Ｔrailinｇ Ｃlosure语法非常方便。
CＭutablｅVoｉdPｏiｎterＣConｓｔVoidPｏinｔeｒ
分别对应于C中的voｉｄ ＊、ｃonstvoｉd*。
其他内容同上一种。
小结指针
以上7 种指针类型可以分未两类,我给他们起名为第一类指针 和第二类指针。
（你看我在黑马克思耶,算了这个梗太深,参考马克思主义政治经济学）
－可以直接用于Ｃ函数声明的第一类指针
CＯpaqueＰoｉｎｔｅｒUnsaｆePｏinｔｅｒ＜T>
AuｔorelｅasingUnsaｆｅPointer<
T>
是对ＲaｗPｏintｅr的封装，直接对应于Ｃ的指针,它们的sizeof 都是单位字长
-不可用于声明第二类指针
CMｕtablePoiｎteｒ<
CＣonstPｏiｎtｅr＜Ｔ＞ＣMuｔableVoidPointｅrCCｏnstＶoidPoiｎter
直接从Ｓｗift对象的引用获得（一个隐藏特性,引用隐式转换）（主要构造方法）
包含了一个 owｎer字段，可以管理生命周期,理论上在Swｉfｔ中使用
通过．wｉtｈUnｓafeＰｏinter 方法调用
所有指针都实现了 ＬoｇｉcValue协议，可以直接 ifａ_ｐoｉnter判断是否为NULL。
ｎｉl类型实现了到所有指针类型的隐式类型转换，等价于 C中的`NＵLL，可以直接判断。
什么时候用什么？
这个问题我也在考虑中，以下是我的建议。
对应复杂结构体,不操作结构体字段的:
COpaquｅPｏintｅr例如ＣＵＲＬ *
日常操作：
UnｓaｆePoinｔeｒ<
T＞
同时需要在Swifｔ和 C中操作结构体字段，由Sｗift管理内存：
AuｔoreleasｉｎgＵnｓａｆePointeｒ＜T＞
Ｓwift中创建对象，传递给C:
第二类指针
工具类型
CＶａrArg CVａLｉstPoｉｎｔeｒVａLｉstBuiｌdeｒ
用于处理 C语言中的可变参数 ｖａｌist函数。
1.pｒotoｃol
CVarArg
ｆuｎc
eｎcoｄe（）
Woｒｄ[］
3.}
表示该类型可以作为可变参数，相当多的类型都实现了这个。
1.sｔｒuct
CVaLｉsｔPｏiｎｔer
var
vaｌue：
UｎsａfePointeｒ＜Voｉd>
iｎit（ｆｒoｍUnsafｅPｏｉｎter
from:
UｎｓａfePoｉnｔeｒ<
Voｉd>
@conveｒｓion
＿_ｃonveｒsiｏn（）
ＣMutａｂleＶｏiｄPoｉnter
5.｝
对应于C，直接给Ｃ函数传递，声明、定义时使用。
1.cｌass
VａＬiｓｔＢuiｌdｅr
inｉt（）
appenｄ（arg:
CVａrArg）
vａ＿lｉst（）
CVaLiｓtPointer
5.}
工具类，方便地创建CＶaＬiｓtPointer。
还有一些工具函数:
1.func
ｇetVａList（args:
ＣＶａrArg［]）
CＶaListPoiｎter
2.fｕnc
wｉthVaLｉst<
R>
（ａrgｓ：
CVarＡｒg[］，
f:
（ＣVaＬｉstPointer）
R）
Ｒ
3.fｕnｃ
wｉthVａLiｓt<
Ｒ>
（builｄｅｒ：
VａＬｉstＢuｉldｅｒ,
（CVａListPoｉnteｒ）
Ｒ）
非常方便。
ＵｎsafｅArray
1.sｔrｕcｔ
UnsaｆｅAｒｒａy<
:
Cｏｌｌection,
Geｎerａtor
stａrtＩnｄex:
Int
get
}
enｄIndex:
Ｉnｔ
ｓuｂsｃrｉpt
（i:
Int）
Ｔ
ｇｅt
5.
ｉnit（start:
升级会员 