c - 将 Swift 字符串数组分配给采用 char ** 值的 C 结构变量

Question

我正在尝试与 Swift 的旧 C 终端应用程序/库进行交互。我已成功集成源代码并将标头从 C 桥接到 Swift。代码编译并运行，我可以快速访问 C 库中的所有函数。

C - 库中有一个结构，我需要初始化[函数已经存在，它需要指针]并将值分配给结构变量[手动]。

C结构：

Struct args{
char ** var1;
unsigned char * var2;
char * var3;
}

和初始化函数调用：

init(args * ptr);

如何在 swift 中调用函数并将值分配给 var1 和 var2？

1.下面的代码片段会成功初始化结构吗？

let Ptr = UnsafeMutablePointer<args>.allocate(capacity: 1)
var args = args()
Ptr.pointee = args
init(Ptr)

2.假设我们成功初始化，如何为var1、var2和var3赋值？

它们映射为：

var1: UnsafeMutablePointer<UnsafeMutablePointer<Int8>?>!
var2: UnsafeMutablePointer<Uint8>!
var3: UnsafeMutablePointer<Int8>!    

例如 var1 = {"a", "b"} , var2 = {1,2,3}和var3 = "a"

我已经测试了以下链接但没有工作：

如何将 Swift 字符串数组传递给采用 char ** 参数的 C 函数 ：给出 'inout[UnsafeMutablePointer?] to type UnsafeMutablePointer?>!' 错误

将 Swift Array of String 转换为 a 到 C 字符串数组指针 ：给出 'inout[UnsafeMutablePointer?] to type UnsafeMutablePointer?>!' 错误

没有对 C 字符串数组的内置支持：这需要更多的努力，并希望得到更简单的版本

github - 采用 char** 参数的 C 函数的 Swift 包装器 ：给出 'inout[UnsafeMutablePointer] 以键入 UnsafeMutablePointer?>！' 错误

标签： cswiftpointerslanguage-interoperability

Answer 1

这是一个相当广泛的问题，所以这里有一些参考和观察以及一些例子。希望这些是有帮助的。

请参阅 Apple 的UnsafeMutablePointerstruct 文档以及Stringand NSString：

https://developer.apple.com/documentation/swift/unsafemutablepointer

https://developer.apple.com/documentation/swift/string

https://developer.apple.com/documentation/foundation/nsstring

另一个有用的读物​​是 Apple 关于 C 和 Swift 互操作的文档： https ://developer.apple.com/documentation/swift/imported_c_and_objective_c_apis

在这个答案中，我还遗漏了很多内存管理方面以及跟踪数组大小等内容var1，var2因为我不知道你的库的细节。

关于初始化结构的片段，你不能使用类型名作为变量名，init这会混淆 Swift 编译器，因为它是为命名类初始化器保留的。让我们命名变量myArgs而不是args假设 C 库初始化函数命名为initialize; 如果确实如此init，则可以轻松编写一个以不同名称命名的包装器。该片段的另一个问题是myArgs初始化后将保持不变，Ptr实际上会被初始化，因此您必须使用Ptr来访问初始化的args结构。因此我们可以省略Ptr并使用隐式桥接来传递myArgs给初始化函数。片段变成

var myArgs = args()
initialize(&myArgs)

现在您可以按如下方式访问成员：

// Assuming var1 is an array of at least 2 C strings.
// See Swift documentation about optionals on how to deal with 
// cases when this assumption breaks down
let s1 = String(cString: myArgs.var1[0]!)  // 1st element of var1
let s2 = String(cString: myArgs.var1[1]!)  // 2nd element of var1
myArgs.var2.pointee                   // 1st element of var2
(myArgs.var2 + 1).pointee             // 2nd element of var2
let s = String(cString: myArgs.var3)  // value of var3

现在让我们将 var1 设置为{"aa", "bbb"}：

            var var1Buffer = 
UnsafeMutablePointer<UnsafeMutablePointer<Int8>?>.allocate(capacity: 2)
            var var1a : NSString = "aa"
            var var1b : NSString = "bbb"
            var var1aBuffer = UnsafeMutablePointer<Int8>.allocate(
        capacity: var1a.length + 1)
            var var1bBuffer = UnsafeMutablePointer<Int8>.allocate(
        capacity: var1b.length + 1)
            if (var1a.getCString(var1aBuffer, maxLength: var1a.length + 1,
    encoding: String.Encoding.utf8.rawValue)
                && var1b.getCString(var1bBuffer, maxLength: var1b.length + 1,
    encoding: String.Encoding.utf8.rawValue)) {
                var1Buffer[0] = var1aBuffer
                var1Buffer[1] = var1bBuffer
                myArgs.var1 = var1Buffer
            } else { print("Encoding failed...")}

下面是一个将 var2 设置为 5 个元素等于 200 的数组的示例：

var var2Buffer = UnsafeMutablePointer<UInt8>.allocate(capacity: 5);
var2Buffer.initialize(repeating: 200, count: 5)
myArgs.var2 = var2Buffer

并设置 var3 的值：

let newVar3 : NSString = "This is new variable 3"
var var3Buffer = UnsafeMutablePointer<Int8>.allocate(capacity: newVar3.length + 1)
if (newVar3.getCString(var3Buffer, maxLength: newVar3.length + 1, encoding: String.Encoding.utf8.rawValue)) {
    myArgs.var3 = var3Buffer
} else { print("Encoding failed...") }

上面的例子假设 UTF8 编码。