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COpaquePointer 和 CFunctionPointer

Swift TIP memory 发布于May 6, 2015 标签: Swift

在 C 中有一类指针,你在头文件中无法找到具体的定义,只能拿到类型的名字,而所有的实现细节都是隐藏的。这类指针在 C 或 C++ 中被叫做不透明指针 (Opaque Pointer),顾名思义,它的实现和表意对使用者来说是不透明的。

我们在这里不想过多讨论 C 中不透明指针的应用场景和特性,毕竟这是一本关于 Swift 的书。在 Swift 中对应这类不透明指针的类型是 COpaquePointer,它用来表示那些在 Swift 中无法进行类型描述的 C 指针。那些能够确定类型的指针所表示的是其指向的内存是可以用某个 Swift 中的类型来描述的,因此都使用更准确的 UnsafePointer<T> 来存储。而对于另外那些 Swift 无法表述的指针,就统一写为 COpaquePointer,以作补充。

在 Swift 早期 beta 的时候,曾经有不少 API 返回或者接受的是 COpaquePointer 类型。但是随着 Swift 的逐渐完善,大部分涉及到指针的 API 里的 COpaquePointer 都被正确地归类到了合适的 Unsafe 指针中,因此现在在开发中可能很少能再看到 COpaquePointer 了。最多的使用场景可能就是 COpaquePointer 和某个特定的 Unsafe 之间的转换了,我们可以分别使用这两个类型的初始化方法将一个指针转换从某个类型强制地转为另一个类型:

struct UnsafeMutablePointer<T> : 
                    RandomAccessIndexType, 
                    Hashable, 
                    NilLiteralConvertible {

    //..

    init(_ other: COpaquePointer)

    //..
}

struct COpaquePointer : 
                Equatable, 
                Hashable, 
                NilLiteralConvertible {
    //..

    init<T>(_ source: UnsafePointer<T>)

    //..
}

COpaquePointer 在 Swift 中扮演的是指针转换的中间人的角色,我们可以通过这个类型在不同指针类型减进行转换。当然了,这些转换都是不安全的,除非你知道自己在干什么,以及有十足的把握,否则不要这么做!

另外一种重要的指针形式是指向函数的指针,在 C 中这种情况也并不少见,即一块存储了某个函数实际所在的位置的内存空间。在 Swift 中,与这类指针所对应的是 CFunctionPointer:

int * test() {}

这个无输入参数的函数指针,在 Swift 里转换的等效形式是:

CFunctionPointer<()->CInt>

同其他 C 指针在 Swift 中一样,这基本只有在与 C 语言协同工作,调用某些接受函数指针作为参数的 C API 时才会有用武之地。虽然 CFunctionPointer 可以由 COpaquePointer 进行初始化,但是在纯 Swift 环境中 C 指针以及引用的地址都是被隐藏的,要获取一个 C 方法的地址通常来说也只有从 C API 中返回这一个办法,因此我们也无法直接用 Swift 标准库初始化一个 CFunctionPointer,而只能是获取然后在函数调用时进行传递。

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