swift - AudioToolbox、C 函数指针和 Swift

Question

我正在尝试使用 AudioToolbox API 使用 Swift 2.0 和 Xcode 7b6。 API 使用了大量的 C 语言结构，包括函数指针。这是我第一次使用像 withUnsafeMutablePointer 这样的命令和 unsafeBitCast .我正在寻找现实检查，以确保我不会偏离我正在做的事情。

例如，要打开一个文件流，您可以使用以下函数:

func AudioFileStreamOpen(
      _ inClientData: UnsafeMutablePointer<Void>
    , _ inPropertyListenerProc: AudioFileStream_PropertyListenerProc
    , _ inPacketsProc: AudioFileStream_PacketsProc
    , _ inFileTypeHint: AudioFileTypeID
    , _ outAudioFileStream: UnsafeMutablePointer<AudioFileStreamID>) -> OSStatus

光是函数的类型签名就让我汗流浃背。

无论如何，inClientData参数需要是 UnsafeMutablePointer<Void> ，指针将指向我正在使用的同一类的实例。换句话说，它需要是指向 self 的指针。 .我的方法是使用 withUnsafeMutablePointer 调用函数像这样:

var proxy = self

let status = withUnsafeMutablePointer(&proxy) {
      AudioFileStreamOpen($0, AudioFileStreamPropertyListener
    , AudioFileStreamPacketsListener, 0, &audioFileStreamID)
    }

我的第一个问题是我是否在使用 withUnsafeMutablePointer在这里正确。我不确定如何获得指向 self 的指针- 正在写 &self不起作用，因为 self是不可变的。所以我宣布proxy作为一个变量并传递一个引用，而不是。我不知道这是否可行，但这是我想到的最好的主意。

接下来，AudioFileStreamPropertyListener和 AudioFileStreamPacketsListener是C回调函数。他们每个人都将指针传递给 self我使用 withUnsafeMutablePointer 创建的在 AudioFileStreamOpen .指针作为 UnsafeMutablePointer<Void> 传入，我需要将其转换回我的类(class)类型 ( AudioFileStream )。为此，我相信我需要使用 unsafeBitCast .例如这里是AudioFileStreamPropertyListener :

let AudioFileStreamPropertyListener: AudioFileStream_PropertyListenerProc 
    = { inClientData, inAudioFileStreamID, inPropertyID, ioFlags in

        let audioFileStream = unsafeBitCast(inClientData, AudioFileStream.self)

        audioFileStream.didChangeProperty(inPropertyID, flags: ioFlags)
}

编译没问题，但我还是不确定我是否在使用 unsafeBitCast正确地，或者如果这甚至是在这种情况下使用的正确功能。所以，是 unsafeBitCast采取 UnsafeMutablePointer<Void> 的正确方法并将其转换为您可以在 C 中实际使用的类型函数指针？

Answer 1

有趣的是 inClientData “上下文”参数桥接为 UnsafeMutablePointer ，因为我怀疑 AudioToolbox API 会修改您的数据。如果他们使用 COpaquePointer 似乎会更合适.可能想要file a bug .

我认为您使用 withUnsafeMutablePointer是错的。指针 ( $0 ) 将是 变量 proxy 的地址，而不是您的实例的地址。 (例如，您可以说 $0.memory = [a new instance] 以将其更改为不同的实例。这有点令人困惑，因为它的类型是 UnsafeMutablePointer<MyClass> — 在 Swift 中，类类型本身就是指针/引用类型。)

我本来打算推荐您使用 Unmanaged/COpaquePointer，但我测试了它，并意识到这与 unsafeAddressOf(self) 的作用完全相同。 !

这些是等价的:

let data = UnsafeMutablePointer<Void>(Unmanaged.passUnretained(self).toOpaque())
let data = unsafeAddressOf(self)

这些是等价的:

let obj = Unmanaged<MyClass>.fromOpaque(COpaquePointer(data)).takeUnretainedValue()
let obj = unsafeBitCast(data, MyClass.self)

虽然Unmanaged方法合乎逻辑，我想你可以明白为什么使用 unsafeAddressOf 可能更可取/unsafeBitCast :-)

或者，为了您自己的方便，您可能会考虑在 Unmanaged 上进行扩展:

extension Unmanaged
{
    func toVoidPointer() -> UnsafeMutablePointer<Void> {
        return UnsafeMutablePointer<Void>(toOpaque())
    }
    static func fromVoidPointer(value: UnsafeMutablePointer<Void>) -> Unmanaged<Instance> {
        return fromOpaque(COpaquePointer(value))
    }
}

然后你可以使用:

let data = Unmanaged.passUnretained(self).toVoidPointer()
let obj = Unmanaged<MyClass>.fromVoidPointer(data).takeUnretainedValue()

当然，您需要确保您的对象在您期望它在回调中有效的持续时间内被保留。你可以使用 passRetained ，但我建议让您的顶级 Controller 捕获它。

请参阅 https://forums.developer.apple.com/thread/5134#15725 上的一些相关讨论.