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# Swift 与 C 语言指针友好合作
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> 翻译：[老码团队翻译组-Relly](http://weibo.com/penguinliong/)
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> 校对：[老码团队翻译组-Tyrion](http://weibo.com/u/5241713117)
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本页包含内容：
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- [用以输入/输出的参数指针](#inout-para-pointer)
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- [作为数组使用的参数指针](#array-as-para-pointer)
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- [用作字符串参数的指针](#string-as-para-pointer)
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- [指针参数转换的安全性](#security-of-pointer-cast)
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Objective-C 和 C 的 API 常常会需要用到指针。Swift 中的数据类型都原生支持基于指针的 Cocoa API，不仅如此，Swift 会自动处理部分最常用的将指针作为参数传递的情况。这篇文章中，我们将着眼于在 Swift 中让 C 语言指针与变量、数组和字符串共同工作。
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####用以输入/输出的参数指针
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C 和 Objective-C 并不支持多返回值，所以 Cocoa API 中常常将指针作为一种在方法间传递额外数据的方式。Swift 允许指针被当作 `inout` 参数使用，所以你可以用符号 `&` 将对一个变量的引用作为指针参数传递。举例来说：`UIColor` 中的 `getRed(_:green:blue:alpha:)` 方法需要四个 `CGFloat*` 指针来接收颜色的组成信息，我们使用 `&` 来将这些组成信息捕获为本地变量：
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```swift
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var r: CGFloat = 0, g: CGFloat = 0, b: CGFloat = 0, a: CGFloat = 0
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color.getRed(&r, green: &g, blue: &b, alpha: &a)
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```
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另一种常见的情况是 Cocoa 中 `NSError` 的习惯用法。许多方法会使用一个 `NSError**` 参数来储存可能的错误的信息。举例来说：我们用 `NSFileManager` 的 `contentOfDirectoryAtPath(_:error:)` 方法来将目录下的内容列表，并将潜在的错误指向一个 `NSError?` 变量：
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```swift
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var maybeError: NSError?
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if let contents = NSFileManager.defaultManager()
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.contentsOfDirectoryAtPath("/usr/bin", error: &maybeError) {
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// Work with the directory contents
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} else if let error = maybeError {
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// Handle the error
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}
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```
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为了安全性，Swift 要求被使用 `&` 传递的变量已经初始化。因为无法确定这个方法会不会在写入数据前尝试从指针中读取数据。
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####作为数组使用的参数指针
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在 C 语言中，数组和指针的联系十分紧密，而 Swift 允许数组能够作为指针使用，从而与基于数组的 C 语言 API 协同工作更加简单。一个固定的数组可以使用一个常量指针直接传递，一个变化的数组可以用 `&` 运算符将一个非常量指针传递。就和输入/输出参数指针一样。举例来说：我们可以用 Accelerate 框架中的 `vDSP_vadd` 方法让两个数组 `a` 和 `b` 相加，并将结果写入第三个数组 `result`。
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```swift
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import Accelerate
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let a: [Float] = [1, 2, 3, 4]
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let b: [Float] = [0.5, 0.25, 0.125, 0.0625]
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var result: [Float] = [0, 0, 0, 0]
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vDSP_vadd(a, 1, b, 1, &result, 1, 4)
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// result now contains [1.5, 2.25, 3.125, 4.0625]
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```
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## 用作字符串参数的指针
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C 语言中用 `cont char*` 指针来作为传递字符串的基本方式。Swift 中的 `String` 可以被当作一个无限长度 UTF-8编码的 `const char*` 指针来传递给方法。举例来说：我们可以直接传递一个字符串给一个标准 C 和 POSIX 库方法
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```swift
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puts("Hello from libc")
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let fd = open("/tmp/scratch.txt", O_WRONLY|O_CREAT, 0o666)
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if fd < 0 {
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perror("could not open /tmp/scratch.txt")
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} else {
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let text = "Hello World"
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write(fd, text, strlen(text))
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close(fd)
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}
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```
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## 指针参数转换的安全性
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Swift 很努力地使与 C 语言指针的交互更加便利，因为它们广泛地存在于 Cocoa 之中，同时保持一定的安全性。然而，相比你的其他 Swift 代码与 C 语言的指针交互具有潜在的不安全性，所以务必要小心使用。其中特别要注意：
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- 如果被调用者为了在其返回值之后再次使用而保存了 C 指针的数据，那么这些转换使用起来并不安全。转换后的指针仅在调用期间保证有效。甚至你将同样的变量、数组或字符串作为多指针参数再次传递，你每次都会收到一个不同的指针。这个异常将全局或静态地储存为变量。你可以安全地将这段地址当作永久唯一的指针使用。例如：作为一个 KVO 上下文参数使用的时候。
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- 当指针类型为 `Array` 或 `String` 时，溢出检查不是强制进行的。 基于 C 语言的 API 无法增加数组和字符串大小，所以在你将其传递到基于 C 语言的 API 之前，你必须确保数组或字符的大小正确。
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如果你需要使用基于指针的 API 时没有遵守以上指导，或是你重写了接受指针参数的 Cocoa 方法，于是你可以在 Swift 中直接用不安全的指针来使用未经处理的内存。在未来的文章中我们将着眼于更加高级的情况。
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