Swift和C語言混合編程教程

作為一種可與 Objective-C 相互調用的語言，Swift 也具有一些與 C 語言的類型和特性，如果你的代碼有需要，Swift 也提供了和常見的 C 代碼結構混合編程的編程方式。

基本數據類型

Swift 提供了一些和 C 語言的基本類型如char，int，float，double等價的 Swift 基本數據類型。然而，這些 Swift 的核心基本類型之間并不能隱式的相互轉換，如 Int。因此，只有你的代碼明確要求它們時再使用這些類型，而 Int 可以在任何你想使用它的時候使用。

C 類型	Swift 類型
bool	CBool
char, signed char	CChar
unsigned char	CUnsignedChar
short	CShort
unsigned short	CUnsignedShort
int	CInt
unsigned int	CUnsignedInt
long	CLong
unsigned long	CUnsignedLong
long long	CLongLong
unsigned long long	CUnsignedLongLong
wchar_t	CWideChar
char16_t	CChar16
char32_t	CChar32
float	CFloat
double	CDouble

枚舉

Swift 引進了用宏NS_ENUM來標記的任何 C 風格的枚舉類型。這意味著無論枚舉值是在系統框架還是在自定義的代碼中定義的，當他們導入到 Swift 時，他們的前綴名稱將被截斷。例如，看這個 Objective-C 枚舉：

復制代碼代碼如下:

		
		//Objective-C
		typedef NS_ENUM(NSInteger, UITableViewCellStyle) {
		    UITableViewCellStyleDefault,
		    UITableViewCellStyleValue1,
		    UITableViewCellStyleValue2,
		    UITableViewCellStyleSubtitle
		};

在 Swift 中這樣來實現：

復制代碼代碼如下:

		
		//Swift
		enum UITableViewCellStyle: Int {
		    case Default
		    case Value1
		    case Value2
		    case Subtitle
		}

當您需要指向一個枚舉值時，使用以點（.）開頭的枚舉名稱：

復制代碼代碼如下:

		
		//Swift
		let cellStyle: UITableViewCellStyle = .Default 

Swift 也引進了標有NS_OPTIONS宏選項。而選項的行為類似于引進的枚舉，選項還可以支持一些位操作，如＆，| 和～。在 Objective-C 中，你用一個空的選項設置標示恒為零（0）。在 Swift 中，使用 nil代表沒有任何選項。

指針

Swift 盡可能避免讓您直接訪問指針。然而，當您需要直接操作內存的時候，Swift 也為您提供了多種指針類型。下面的表使用 Type 作為占位符類型名稱來表示語法的映射。
對于參數，使用以下映射：

C 句法	Swift 句法
const void *	CConstVoidPointer
void *	CMutableVoidPointer
const Type *	CConstPointer<Type>
Type *	CMutablePointer<Type>

對于返回類型，變量和參數類型的多層次指針，使用以下映射：

C 句法	Swift 句法
void *	COpaquePointer
Type *	UnsafePointer<Type>

對于類（class）類型，使用以下映射：

C 句法	Swift 句法
Type * const *	CConstPointer<Type>
Type * __strong *	CMutablePointer<Type>
Type **	AutoreleasingUnsafePointer<Type>

C 可變指針

當一個函數被聲明為接受CMutablePointer<Type>參數時，這個函數可以接受下列任何一個類型作為參數：

•nil，作為空指針傳入
•一個CMutablePointer<Type>類型的值
•一個操作數是 Type 類型的左值的輸入輸出表達式，作為這個左值的內存地址傳入
•一個輸入輸出 Type[] 值，作為一個數組的起始指針傳入，并且它的生命周期將在這個調用期間被延長

如果您像這樣聲明了一個函數：

復制代碼代碼如下:

		
		//Swift
		func takesAMutablePointer(x: CMutablePointer<Float>) { /*...*/ } 

那么您可以使用以下任何一種方式來調用這個函數：

復制代碼代碼如下:

//Swift
var x: Float = 0.0
var p: CMutablePointer<Float> = nil
var a: Float[] = [1.0, 2.0, 3.0]

takesAMutablePointer(nil)
takesAMutablePointer(p)
takesAMutablePointer(&x)
takesAMutablePointer(&a)

當函數被聲明使用一個CMutableVoidPointer參數，那么這個函數接受任何和CMutablePointer<Type>相似類型的Type操作數。

如果您這樣定義了一個函數：

復制代碼代碼如下:

		
		//Swift
		func takesAMutableVoidPointer(x: CMutableVoidPointer) { /* ... */ } 

那么您可以使用以下任何一種方式來調用這個函數：

復制代碼代碼如下:

//Swift
var x: Float = 0.0, y: Int = 0
var p: CMutablePointer<Float> = nil, q: CMutablePointer<Int> = nil
var a: Float[] = [1.0, 2.0, 3.0], b: Int = [1, 2, 3]

takesAMutableVoidPointer(nil)
takesAMutableVoidPointer(p)
takesAMutableVoidPointer(q)
takesAMutableVoidPointer(&x)
takesAMutableVoidPointer(&y)
takesAMutableVoidPointer(&a)
takesAMutableVoidPointer(&b)

C 常指針

當一個函數被聲明為接受CConstPointer<Type>參數時，這個函數可以接受下列任何一個類型作為參數：

•nil，作為空指針傳入
•一個CMutablePointer<Type>, CMutableVoidPointer, CConstPointer<Type>, CConstVoidPointer, 或者在必要情況下轉換成CConstPointer<Type>的AutoreleasingUnsafePointer<Type>值
•一個操作數是 Type 類型的左值的輸入輸出表達式，作為這個左值的內存地址傳入
•一個Type[]數組值，作為一個數組的起始指針傳入，并且它的生命周期將在這個調用期間被延長

復制代碼代碼如下:

		
		//Swift
		func takesAConstPointer(x: CConstPointer<Float>) { /*...*/ } 

那么您可以使用以下任何一種方式來調用這個函數：

復制代碼代碼如下:

//Swift
var x: Float = 0.0
var p: CConstPointer<Float> = nil

takesAConstPointer(nil)
takesAConstPointer(p)
takesAConstPointer(&x)
takesAConstPointer([1.0, 2.0, 3.0])

當函數被聲明使用一個CConstVoidPointer參數，那么這個函數接受任何和CConstPointer<Type> 相似類型的Type操作數。 ? 如果您這樣定義了一個函數：

復制代碼代碼如下:

		
		//Swift ???
		func takesAConstVoidPointer(x: CConstVoidPointer) { /* ... */ } 

那么您可以使用以下任何一種方式來調用這個函數：

復制代碼代碼如下:

//Swift
var x: Float = 0.0, y: Int = 0
var p: CConstPointer<Float> = nil, q: CConstPointer<Int> = nil

takesAConstVoidPointer(nil)
takesAConstVoidPointer(p)
takesAConstVoidPointer(q)
takesAConstVoidPointer(&x)
takesAConstVoidPointer(&y)
takesAConstVoidPointer([1.0, 2.0, 3.0])
takesAConstVoidPointer([1, 2, 3])

自動釋放不安全指針

當一個函數被聲明為接受AutoreleasingUnsafePointer<Type>參數時，這個函數可以接受下列任何一個類型作為參數：

•nil，作為空指針傳入
•一個AutoreleasingUnsafePointer<Type>值
•其操作數是原始的，復制到一個臨時的沒有所有者的緩沖區的一個輸入輸出表達式，該緩沖區的地址傳遞給調用，并返回時，緩沖區中的值加載，保存，并重新分配到操作數。

注意：這個列表沒有包含數組。

如果您這樣定義了一個函數：

復制代碼代碼如下:

//Swift
func takesAnAutoreleasingPointer(x: AutoreleasingUnsafePointer<NSDate?>) { /* ... */ }

那么您可以使用以下任何一種方式來調用這個函數：

復制代碼代碼如下:

		
		//Swift
		var x: NSDate? = nil
		var p: AutoreleasingUnsafePointer<NSDate?> = nil
		?????
		takesAnAutoreleasingPointer(nil)
		takesAnAutoreleasingPointer(p)
		takesAnAutoreleasingPointer(&x)

注意：C 語言函數指針沒有被 Swift 引進。

全局常量

在 C 和 Objective-C 語言源文件中定義的全局常量會自動地被 Swift 編譯引進并做為 Swift 的全局常量。

預處理指令

Swift 編譯器不包含預處理器。取而代之的是，它充分利用了編譯時屬性，生成配置，和語言特性來完成相同的功能。因此，Swift 沒有引進預處理指令。

簡單宏

在 C 和 Objective-C，您通常使用的#define指令定義的一個宏常數，在 Swift，您可以使用全局常量來代替。例如：一個全局定義#define FADE_ANIMATION_DURATION 0.35，在 Swift 可以使用let FADE_ANIMATION_DURATION = 0.35來更好的表述。由于簡單的用于定義常量的宏會被直接被映射成 Swift 全局量，Swift 編譯器會自動引進在 C 或 Objective-C 源文件中定義的簡單宏。

復雜宏

在 C 和 Objective-C 中使用的復雜宏在 Swift 中并沒有與之對應的定義。復雜宏是那些不用來定義常量的宏，而是用來定義包含小括號（），函數的宏。您在 C 和 Objective-C 使用復雜的宏是用來避免類型檢查的限制和相同代碼的重復勞動。然而，宏也會產生Bug和重構的困難。在 Swift 中你可以直接使用函數和泛型來達到同樣的效果。因此，在 C 和 Objective-C 源文件中定義的復雜宏在 Swift 是不能使用的。

編譯配置

Swift 代碼和 Objective-C 代碼以不同的方式進行條件編譯。Swift 代碼可以根據生成配置的評價配進行有條件的編譯。生成配置包括 true 和 false 字面值，命令行標志，和下表中的平臺測試函數。您可以使用-D <＃Flag＃>指定命令行標志。

函數	有效參數
os()	OSX, iOS
arch()	x86_64, arm, arm64, i386

注意：arch(arm) 的生成配置不會為64位 arm 設備返回true，當代碼運行在為32位的 ios 模擬器器時，arch(i386) 的生成配置返回true。

一個簡單的條件編譯需要以下代碼格式：

復制代碼代碼如下:

		
		#if build configuration
		    statements
		#else
		    statements
		#endif

一個由零個或多個有效的 Swift 語句聲明的statements，可以包括表達式，語句和控制流語句。您可以添加額外的構建配置要求，條件編譯說明用 && 和 | | 操作符以及！操作符，添加條件控制塊用＃elseif：

復制代碼代碼如下:

		
		#if build configuration && !build configuration
		    statements
		#elseif build configuration
		    statements
		#else
		    statements
		#endif

與 C 語言編譯器的條件編譯相反，Swift 條件編譯語句必須完全是自包含和語法有效的代碼塊。這是因為 Swift 代碼即使沒有被編譯，也要全部進行語法檢查。