翻譯：老碼團(tuán)隊(duì)翻譯組-Relly 校對(duì)：老碼團(tuán)隊(duì)翻譯組-Tyrion

本頁(yè)包含內(nèi)容：

• 用以輸入/輸出的參數(shù)指針
• 作為數(shù)組使用的參數(shù)指針
• 用作字符串參數(shù)的指針
• 指針參數(shù)轉(zhuǎn)換的安全性

Objective-C 和 C 的 API 常常會(huì)需要用到指針。Swift 中的數(shù)據(jù)類型都原生支持基于指針的 Cocoa API，不僅如此，Swift 會(huì)自動(dòng)處理部分最常用的將指針作為參數(shù)傳遞的情況。這篇文章中，我們將著眼于在 Swift 中讓 C 語(yǔ)言指針與變量、數(shù)組和字符串共同工作。

用以輸入/輸出的參數(shù)指針

C 和 Objective-C 并不支持多返回值，所以 Cocoa API 中常常將指針作為一種在方法間傳遞額外數(shù)據(jù)的方式。Swift 允許指針被當(dāng)作 inout 參數(shù)使用，所以你可以用符號(hào) & 將對(duì)一個(gè)變量的引用作為指針參數(shù)傳遞。舉例來(lái)說(shuō)：UIColor 中的 getRed(_:green:blue:alpha:) 方法需要四個(gè) CGFloat* 指針來(lái)接收顏色的組成信息，我們使用 & 來(lái)將這些組成信息捕獲為本地變量：

var r: CGFloat = 0, g: CGFloat = 0, b: CGFloat = 0, a: CGFloat = 0
color.getRed(&r, green: &g, blue: &b, alpha: &a)

另一種常見的情況是 Cocoa 中 NSError 的習(xí)慣用法。許多方法會(huì)使用一個(gè) NSError** 參數(shù)來(lái)儲(chǔ)存可能的錯(cuò)誤的信息。舉例來(lái)說(shuō)：我們用 NSFileManager 的 contentOfDirectoryAtPath(_:error:) 方法來(lái)將目錄下的內(nèi)容列表，并將潛在的錯(cuò)誤指向一個(gè) NSError? 變量：

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
}

為了安全性，Swift 要求被使用 & 傳遞的變量已經(jīng)初始化。因?yàn)闊o(wú)法確定這個(gè)方法會(huì)不會(huì)在寫入數(shù)據(jù)前嘗試從指針中讀取數(shù)據(jù)。

作為數(shù)組使用的參數(shù)指針

在 C 語(yǔ)言中，數(shù)組和指針的聯(lián)系十分緊密，而 Swift 允許數(shù)組能夠作為指針使用，從而與基于數(shù)組的 C 語(yǔ)言 API 協(xié)同工作更加簡(jiǎn)單。一個(gè)固定的數(shù)組可以使用一個(gè)常量指針直接傳遞，一個(gè)變化的數(shù)組可以用 & 運(yùn)算符將一個(gè)非常量指針傳遞。就和輸入/輸出參數(shù)指針一樣。舉例來(lái)說(shuō)：我們可以用 Accelerate 框架中的 vDSP_vadd 方法讓兩個(gè)數(shù)組 a 和 b 相加，并將結(jié)果寫入第三個(gè)數(shù)組 result。

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]

用作字符串參數(shù)的指針

C 語(yǔ)言中用 cont char* 指針來(lái)作為傳遞字符串的基本方式。Swift 中的 String 可以被當(dāng)作一個(gè)無(wú)限長(zhǎng)度 UTF-8編碼的 const char* 指針來(lái)傳遞給方法。舉例來(lái)說(shuō)：我們可以直接傳遞一個(gè)字符串給一個(gè)標(biāo)準(zhǔn) C 和 POSIX 庫(kù)方法

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 很努力地使與 C 語(yǔ)言指針的交互更加便利，因?yàn)樗鼈儚V泛地存在于 Cocoa 之中，同時(shí)保持一定的安全性。然而，相比你的其他 Swift 代碼與 C 語(yǔ)言的指針交互具有潛在的不安全性，所以務(wù)必要小心使用。其中特別要注意：

• 如果被調(diào)用者為了在其返回值之后再次使用而保存了 C 指針的數(shù)據(jù)，那么這些轉(zhuǎn)換使用起來(lái)并不安全。轉(zhuǎn)換后的指針僅在調(diào)用期間保證有效。甚至你將同樣的變量、數(shù)組或字符串作為多指針參數(shù)再次傳遞，你每次都會(huì)收到一個(gè)不同的指針。這個(gè)異常將全局或靜態(tài)地儲(chǔ)存為變量。你可以安全地將這段地址當(dāng)作永久唯一的指針使用。例如：作為一個(gè) KVO 上下文參數(shù)使用的時(shí)候。

• 當(dāng)指針類型為 Array 或 String 時(shí)，溢出檢查不是強(qiáng)制進(jìn)行的。 基于 C 語(yǔ)言的 API 無(wú)法增加數(shù)組和字符串大小，所以在你將其傳遞到基于 C 語(yǔ)言的 API 之前，你必須確保數(shù)組或字符的大小正確。

如果你需要使用基于指針的 API 時(shí)沒(méi)有遵守以上指導(dǎo)，或是你重寫了接受指針參數(shù)的 Cocoa 方法，于是你可以在 Swift 中直接用不安全的指針來(lái)使用未經(jīng)處理的內(nèi)存。在未來(lái)的文章中我們將著眼于更加高級(jí)的情況。