浅谈Swift 2中的Objective-C指针

本文出自：JamesonQuave.com，作者：Jameson Quave，译文出自：SwiftGG，译者：mmoaay
在Objective-C中我们经常会用到指针，有些方法也需要直接去操作指针，今天我们就来看看如何在Swift中使用指针。

在Swift中读C指针

下面这个Objective-C方法会返回一个int指针，或者说C术语里面的(int *)：

@interface PointerBridge : NSObject {
    int count;
}
- (int *) getCountPtr;
@end
 
@implementation PointerBridge
- (instancetype) init {
    self = [super init];
    if(self) {
        count = 23;
    }
    return self;
}
- (int *) getCountPtr {
    return &count;
}
@end

上面的代码定义了一个PointerBridge类，它包含getCountPtr方法，这个方法返回一个值为23的int型内存地址。 这个Int其实是count的实例，它在构造方法init中被赋值为23。

我把这段代码放在一个Objective-C的头文件中，然后把这个头文件import到我的桥接头文件（XXX-bridging-header.h）中，这样就可以在Swift中使用。然后我在Swift中创建一个名为bridge的PointerBridge实例，然后获得getCountPtr() 方法的返回值…

let bridge = PointerBridge()
let theInt = bridge.getCountPtr()
print(theInt)
print(theInt.memory)

在Xcode中按住Option键点击theInt检查它的类型，你会发现他的Swift类型是UnsafeMutablePointer<Int32>。这是指向Int型的指针，和Int型不一样，它仅仅是指向它的指针。

如果运行这个程序然后执行这段Swift代码，我们会发现theInt在命令行中输出类似0x00007f8bdb508ef8这样的内存地址，然后，然后我们会看到memory成员变量输出的值23 。访问指针指向的内存通常返回其底层指向的对象，在这个例子中就是原来的32位int（在Swift中就是Int32）。

现在让Objective-C类支持设置count的值。

@interface PointerBridge : NSObject {
    int count;
}
- (int *) getCountPtr;
- (void) setCount:(int)newCount;
@end
 
@implementation PointerBridge
- (instancetype) init {
    self = [super init];
    if(self) {
        count = 23;
    }
    return self;
}
- (int *) getCountPtr {
    return &count;
}
- (void) setCount:(int)newCount {
    count = newCount;
}
@end

我们可以调用setCount()方法来修改count的值。因为theInt是一个指针，所以通过setCount修改count也会更新theInt.memory。别忘了内存地址是不会变的，变的是值。

也就是说，下面的代码会在命令行中打印数字23， 然后打印数字1000。

let bridge = PointerBridge()
let theInt = bridge.getCountPtr()
print(theInt.memory) // 23
bridge.setCount(1000)
print(theInt.memory) // 1000

如果想避免每次都写.memory，有一条捷径就是把.memory赋值给一个变量：

let bridge = PointerBridge()
let theInt = bridge.getCountPtr()
let countVal = theInt.memory
print(countVal) // 23

就像之前一样， 命令行会输出23。然而，如果我们像之前那样调用setCount()方法修改count的值，问题出现了：

let bridge = PointerBridge()
let theInt = bridge.getCountPtr()
let countVal = theInt.memory
print(countVal) // 23
 
bridge.setCount(1000)
print(countVal) // 23

出现问题的原因是countVal是通过值（value）来赋值的。赋值的时候值（value）就是23，所以countVal有它自己的内存地址，这个地址永久地保存了23这个值，所以已经失去了指针的特性。countVal现在只是一个普通的 Int32 型。

在Swift中创建C指针

如果我们想要做和上面相反的事情呢？不是用Int型来给count赋值，而是传入一个指针呢？

我们假设在Objective-C的代码中有如下的一个方法：

- (void) setCountPtr:(int *)newCountPtr {
    count = *newCountPtr;
}

这个方法很作，其实就是把newCountPtr重新赋值给count，但在Swift开发中你确实会碰到这样一些需要传入指针的场景。用这么作的方式只是为了向你展示如何在 Swift 中创建指针类型，然后传入到Objective-C的方法中。

你可能会简单的认为只要使用一个类似&的引用操作符就可以传入Int值，就像你在C中所做的那样。在Objective-C中你可以这样写：

int mcount = 500; [self setCountPtr:&mcount];

这段代码可以成功地把count的值更新为500。然而在Swift中，通过自动补全你会发现它更复杂（而且更冗长）。它需要传入一个UnsafeMutablePointer<Int32> 类型的newCountPtr变量。

我知道这个类型很恶心，而且它看起来确实很复杂。但是，事实上它相当简单，特别是在你了解Objective-C中的指针的情况下。如果要创建一个UnsafeMutablePointer<Int32> 类型的对象，我们只需要调用构造方法，这个构造方法唯一需要传入的参数就是指针的大小（你应该知道C的指针是不存储类型的，所以它也不会存储大小的信息）。

let bridge = PointerBridge() let theInt = bridge.getCountPtr() print(theInt.memory)
        // 23 let newIntPtr = UnsafeMutablePointer<Int32>.alloc(1) newIntPtr.memory
        = 100 bridge.setCountPtr(newIntPtr) print(theInt.memory) // 100

唯一需要给UnsafeMutablePointer<Int32>构造方法传入的参数就是需要分配空间的对象的个数，所以我们传入1即可，因为我们只需要一个Int32对象 。然后，只需要把我们之前对memory所做的事情反过来，我们就可以为我们新建的指针赋值。最终，我们只需要简单滴把newIntPtr传入到setCountrPtr方法中，再把之前theInt指针的值打印出来，我们就会发现它的值已经被更新为100。

总结

UnsafeMutablePointer<T>类型的兄弟类型UnsafePointer<T>从根本上说只是C指针的一个抽象。你可以把它们看作Swift的可选类型，这样更容易理解。它们不是直接等于一个确切的值，而是在一个确切的值上面做了一层抽象。它们的类型是泛型，这样就可以允许其使用其他的值，而不单单是Int32。比如你需要传入一个Float对象那么你可能需要UnsafeMutablePointer<Float>。

重点是：你不是把一个Int强转为UnsafeMutablePointer<Int>，因为指针不是简单地一个Int值。所以，如果需要创建一个新的对象，你需要调用构造方法UnsafeMutablePointer<Int>(count: Int)。