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嗨我正在尝试使用 Swift 4 包装一个 C api

Swift 已导入具有以下签名的函数。

public typealias indicator = @convention(c) (Int32, UnsafePointer<UnsafePointer<Double>?>?, UnsafePointer<Double>?, UnsafePointer<UnsafeMutablePointer<Double>?>?) -> Int32

根据 C 库文档，签名如下：

int indicator(int size, double const *const *inputs, double const *options, double *const *outputs);

值得注意的是，函数的int返回是c风格的函数的错误类型，实际返回在outputs指针中

那么假设我创建了以下 Swift 类型

let inputs: [[Double]] = [] let options: [Double] = [] var outputs: [[Double]] = []

使用一些适当的值，那么我应该能够执行以下操作：（注意info.pointee.indicator是导入的函数）

internal func calculateIndicator(options opts: [Double], input inputs: [[Double]], output outPuts: inout [[Double]]) -> [[Double]]? {
    guard let sz = inputs.first?.count else {fatalError("Must supply a [[Double]] input param")}

    let inputPointer = UnsafePointer<[Double]>(inputs)
    let optionsPointer = UnsafePointer<Double>(opts)
    var outputPointer = UnsafeMutablePointer<[Double]>(&outPuts)

    let val = info.pointee.indicator(Int32(sz), inputPointer, optionsPointer, outputPointer)

    // do something with the outputs and return the values
}

但是编译器抱怨以下错误：

Cannot invoke 'indicator' with an argument list of type '(Int32, UnsafePointer<[Double]>, UnsafePointer<Double>, UnsafeMutablePointer<[Double]>)'

当我传递了不正确的类型（我认为）时，这种方式是有道理的。

那么除了内存管理问题之外，我将如何将[[Double]]类型转换为例如UnsafePointer<UnsafeMutablePointer<Double>>指针？

根据此处的文档Calling Functions With Pointer Parameters我应该能够通过隐式桥接来做到这一点，但似乎不是，也许我应该只创建指针类型而不是尝试从 Swift 转换？

在此先感谢，我确定我缺少一些简单的东西。

C API 本身如下：

typedef int (*indicator_function)(int size,
  double const *const *inputs,
  double const *options,
  double *const *outputs);

typedef struct indicator_info {
  char *name;
  char *full_name;
  indicator_start_function start;
  indicator_function indicator;
  int type, inputs, options, outputs;
  char *input_names[MAXINDPARAMS];
  char *option_names[MAXINDPARAMS];
  char *output_names[MAXINDPARAMS];
} indicator_info;

该indicator函数通过上面的结构访问。

指标函数的给定实例如下

int add(int size,
  TI_REAL const *const *inputs,
  TI_REAL const *options,
  TI_REAL *const *outputs);
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这里的问题在于 C API 需要这些参数double *const *outputs和double const *const *inputs或在 Swift 术语中的[[Double]]类型。

该C函数签名由 Swift 分别导入以下类型。

UnsafePointer<UnsafeMutablePointer<Double>?> 
UnsafePointer<UnsafePointer<Double>?>

[T]虽然很容易从到桥接UnsafePointer<T>它并不容易去笨重的UnsafePointer<UnsafePointer<T>>和UnsafePointer<UnsafeMutablePointer<T>>。我也找不到与这些转换相关的任何文档。

我确实找到了一篇关于 Ole Begemann 的关于数组指针的优秀博客文章，UInt8它让我大部分时间都在那里，博客是从 Swift 到 C 传递一个字符串数组。

在此他创建了一个UnsafeMutableBufferPointer指向[String]类型的指针，然后重新绑定内存，如下所示，然后继续使用CChar数组的偏移量，您可以在上面引用的文章中阅读有关此内容

public func withArrayOfCStrings<R>(
   _ args: [String],
   _ body: ([UnsafeMutablePointer<CChar>?]) -> R) -> R {
      let argsCounts = Array(args.map { $0.utf8.count + 1 })
      let argsOffsets = [ 0 ] + scan(argsCounts, 0, +)
      let argsBufferSize = argsOffsets.last!

      var argsBuffer: [UInt8] = []
      argsBuffer.reserveCapacity(argsBufferSize)
      for arg in args {
          argsBuffer.append(contentsOf: arg.utf8)
          argsBuffer.append(0)
      }

     return argsBuffer.withUnsafeMutableBufferPointer { (argsBuffer) in
         let ptr = UnsafeMutableRawPointer(argsBuffer.baseAddress!).bindMemory(
         to: CChar.self, capacity: argsBuffer.count)
         var cStrings: [UnsafeMutablePointer<CChar>?] = argsOffsets.map { ptr + $0 }
         cStrings[cStrings.count - 1] = nil
         return body(cStrings)
     }
}

根据文档，由于转义桥接指针是未定义的行为，因此有必要在闭包内进行桥接和调用，正如 Ole Bergmann 在他的文章中所建议的那样。

为此，我们创建了一个类似的函数：

func indicatorWithArrays<R>(inputs ins:[[Double]],
                            options opts: [Double],
                            outputs out: [[Double]],
                            ti body: ([UnsafePointer<Double>?], 
                                      UnsafePointer<Double>?, 
                                      [UnsafeMutablePointer<Double>?]) -> R) -> R

这是通用的类型R，它的返回类型和以前一样。

在函数内部，我们将输入和输出桥接到UnsafeBufferPointer's 中，然后调用map结果缓冲区以创建一个类型变量，[UnsafePointer<Double>]然后可以将其传递给闭包体。

return ins.withUnsafeBufferPointer { (inputsBuffer) in
    var inPuts: [UnsafePointer<Double>?] = inputsBuffer.map { UnsafePointer($0) }                                      
    return out.withUnsafeBufferPointer { (outputsBuffer) in
            var outPtrPtr: [UnsafeMutablePointer<Double>?] 
                = outputBuffer.map { UnsafeMutablePointer(mutating: $0) }                 
            return body(inPuts, opts, outPtrPtr)
        }
    }

将[UnsafePointer<Double>]参数传递给body闭包隐式地连接到导入的 C API 的 requiredUnsafePointer<UnsafePointer<Double>>和UnsafePointer<UnsafeMutablePointer<Double>>required 。

该indicatorWithArrays函数调用如下，然后允许我们在导入的 C 函数中使用桥接指针：

return indicatorWithArrays(inputs: input, options: opts, outputs: resArray) { (input, opts, outputs) in
            let sz = inputs?.first?.count ?? 0
            switch TIReturnType(rawValue: tulipInfo.info.pointee.indicator(Int32(sz), input, opts, outputs)) {
            case .ti_okay?:
                for (index, item) in outputs.enumerated() {
                    let buff = UnsafeBufferPointer(start: item, count: resArray[index].count)
                    resArray[index] = Array(buff)
                }
                return resArray
            case nil:
                return nil
            }
        }

电话在哪里：tulipInfo.info.pointee.indicator(Int32(sz), input, opts, outputs)

魔术是关于函数之间的传递闭包，从而确保我们不会逃避桥接指针，Ole Bergmann 的解决方案适用于String类型，但希望这有助于其他被类型卡住的人[[T]]

于 2019-01-04T17:57:13.333 回答
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正如您在评论中所说，假设您有一个 Swift 键入的 C 函数，如下所示：

public func indicator_abs(_ size: Int32, 
    _ inputs: UnsafePointer<UnsafePointer<Double>?>!, 
    _ options: UnsafePointer<Double>!, 
    _ outputs: UnsafePointer<UnsafeMutablePointer<Double>?>!) -> Int32

...那我想你可以这样称呼它：

    let inputs = [1.0, 2.0]
    let options = [1.0, 1.0]
    var outputs = [0.0, 0.0]

    let result:Int32 = withUnsafePointer(to: inputs) { inputsPtr in
        withUnsafePointer(to: &outputs) { outputsPtr in
            indicator_abs(2,inputsPtr,options,outputsPtr)
        }
    }
于 2018-12-20T06:27:42.680 回答