想必已經(jīng)使用Swift語言進行開發(fā)的小伙伴們都享受到了這門語言在開發(fā)過程中帶來的便利，確實作為蘋果官方主推的編程語言，融合了主流編程語言的優(yōu)點，旨在提高開發(fā)效率，已經(jīng)開始逐步走上替代OC的道路了。然而不是事事盡如人意，Swift語言也存在一些不足，其中最主要的問題有兩個：
- Swift語言從1.0開始到現(xiàn)在的2.2一直處于改進之中，這種改進可能對于語言本身來說是一種改進，但對于使用者來說簡直是噩夢。。。每一次發(fā)布新版本，xcode一片一片的飄紅飄黃絕對會讓你抓狂。這種情況在Swift2.0以后有了一定的好轉(zhuǎn)，可后面不是還有3.0么...不說了蹲廁所哭一會T_T
- 由于OC原生支持C語言，Cocoa框架是OC編寫的，這種歷史包袱使得Swift也必須支持C語言，這就引入了接下來討論的問題，指針
UnsafePointer和托管Unmanaged
指針
在Swift中，指針都是以一個泛型結(jié)構(gòu)體UnsafePointer<T>表示，遵從Cocoa一貫的設(shè)計原則，它是不可變的，與之對應(yīng)的就是可變指針UnsafeMutablePointer<T>。這兩個泛型分別可以對應(yīng)C語言中的常指針const void *和普通指針void *。我們通常來說可以通過&操作從一個Cocoa類型T獲取到其指針表示UnsafePointer<T>，這一點和C語言基本一致，有一定的不同。最典型的就是在Swift2.0之前傳遞NSError的指針NSErrorPointer。
var error: NSError?
var possibleData =NSJSONSerialization.JSONObjectWithData(responseData,options:NSJSONReadingOptions.AllowFragments,error: &error) as? NSDictionary;
if let actualError = error {
println("An Error Occurred: \\\\(actualError)")
}
else if let data = possibleData {
// do something with the returned data
}
但是Swift的&操作和C語言不同的一點是，Swift不允許直接獲取對象的指針，比如下面的代碼就會編譯不通過。
let a = NSData()
let b = &a //編譯出錯
指針的管理和其他對象的管理是不同的，其他的對象是ARC管理的，而指針需要我們手動地申請和釋放內(nèi)存，指針基本的使用步驟如下：
- 申請內(nèi)存塊，使用
UnsafePointer<T>.alloc(num:Int)申請num個T類型的內(nèi)存大小，返回指向該內(nèi)存塊的指針。
var p = UnsafePointer<NSData>.alloc(1)
- 初始化指針指向的內(nèi)存，T如果是值類型直接初始化，如果是類類型則先創(chuàng)建對象，用對象初始化。
let data = NSMutableData()
p.initialize(data)
- 使用
memory訪問指向的內(nèi)存(注意：不是指向的對象，初始化的過程其實是把上面的data拷貝到了指向的內(nèi)存塊中，所以p指向的內(nèi)存已經(jīng)和data沒有關(guān)系了)。- 對于
UnsafePointer<T>類型，內(nèi)存初始化之后就不能再改變指向的內(nèi)存。 - 對于
UnsafeMutablePointer<T>類型，內(nèi)存初始化之后還可以通過memory改變指向的內(nèi)存。
- 對于
- 釋放指針指向的對象和指針申請的內(nèi)存
p.destroy() //釋放指向的對象
p.dealloc(1) //釋放指針申請的內(nèi)存
搞清楚了上面的基本使用，你已經(jīng)能夠處理在Swift中遇到的大部分和指針相關(guān)的情況了。如果還有這里沒有提及到的用法，你肯定能在貓神 onevcat 的Swift 中的指針使用中找到答案~
托管
托管解決的問題同樣是來自C語言，在Cocoa中Core Fundation框架就是封裝的一套C語言API。如果在OC中使用Core Fundation，可以參考這篇文章：說說Core Foundation。在Swift中使用Core Fundation，蘋果提出了內(nèi)存管理注釋annotated APIs和Unmanaged<T>泛型結(jié)構(gòu)體結(jié)合的解決方案。
- 對于Core Fundation中有
@annotated注釋的函數(shù)來說，返回的是托管對象，無需自己管理內(nèi)存，可以直接獲取到CF對象，并且可以無縫轉(zhuǎn)化(toll free bridging)成Fundation對象，比如NSString和CFString。目前，內(nèi)存管理注釋正在一步步的完善，所以等到未來某一個版本我們就可以完完全全的像使用Fundation一樣使用Core Fundation啦。 - 對于尚未注釋的函數(shù)來說，蘋果給出的是使用非托管對象
Unmanaged<T>進行管理的過渡方案。
當(dāng)我們從CF函數(shù)中獲取到Unmanaged<T>對象的時候，我們需要調(diào)用takeRetainedValue或者takeUnretainedValue獲取到對象T。具體使用哪一個方法，蘋果提出了Ownership Policy，具體來說就是：- 如果一個函數(shù)名中包含
Create或Copy，則調(diào)用者獲得這個對象的同時也獲得對象所有權(quán)，返回值Unmanaged需要調(diào)用takeRetainedValue()方法獲得對象。調(diào)用者不再使用對象時候，Swift代碼中不需要調(diào)用CFRelease函數(shù)放棄對象所有權(quán)，這是因為Swift僅支持ARC內(nèi)存管理，這一點和OC略有不同。 - 如果一個函數(shù)名中包含Get，則調(diào)用者獲得這個對象的同時不會獲得對象所有權(quán)，返回值Unmanaged需要調(diào)用takeUnretainedValue()方法獲得對象。 示例代碼如下：
- 如果一個函數(shù)名中包含
let bestFriendID = ABRecordID(...)
// Create Rule - retained
let addressBook: ABAddressBook = ABAddressBookCreateWithOptions(nil, nil).takeRetainedValue()
// Get Rule - unretained
if let bestFriendRecord: ABRecord = ABAddressBookGetPersonWithRecordID(addressBook, bestFriendID)?.takeUnretainedValue() {
// Create Rule (Copy) - retained
if let name = ABRecordCopyCompositeName(bestFriendRecord)?.takeRetainedValue() as? String {
//do something
}
}
練習(xí)
相信各位小伙伴如果把下面這個CF函數(shù)搞明白了，也就弄懂了Swift的指針和托管，Let's do it!
public func CFStreamCreateBoundPair(alloc: CFAllocator!, _ readStream: UnsafeMutablePointer<Unmanaged<CFReadStream>?>, _ writeStream: UnsafeMutablePointer<Unmanaged<CFWriteStream>?>, _ transferBufferSize: CFIndex)
這個方法的使用場景在我的上一篇文章iOS圖庫大視頻上傳有提到過，還是挺有用處的，官方文檔也有提及，但是相關(guān)資料非常少，所以想搞明白怎么用的小伙伴繼續(xù)往下看喔，只此一家！
- 首先我們一個個參數(shù)分析
-
CFAllocator在函數(shù)聲明中已經(jīng)有了詳盡的解釋，一般來說使用kCFAllocatorDefault。 -
readStreamPointer和writeStreamPointer是一個指向非托管結(jié)構(gòu)體類型Unmanaged<CFReadStream>?的指針，指向非托管的CFReadStream對象。 -
CFIndex可以toll free bridging轉(zhuǎn)化為Int類型。
- 之前說過，使用指針之前需要初始化，所以我們先初始化指針。我們根據(jù)函數(shù)也可以判斷，我們不需要申請一段內(nèi)存，所以只需要申請一個
Unmanaged<CFReadStream>?大小的內(nèi)存就好了。
let readStreamPointer = UnsafeMutablePointer<Unmanaged<CFReadStream>?>.alloc(1)
let writeStreamPointer = UnsafeMutablePointer<Unmanaged<CFWriteStream>?>.alloc(1)
- 由于我們的指針是可變的，
memory可以被賦值，所以調(diào)用方法CFStreamCreateBoundPair之后，memory就被賦值為了創(chuàng)建的Unmanaged<CFReadStream>?類型的非托管對象。我們可以通過memory取到這個非托管對象。根據(jù)Create rules，我們應(yīng)該使用takeRetainedValue()獲取到CFReadStream類型的對象，這時候非托管對象已經(jīng)把對象的管理權(quán)交由給了Swift的ARC管理。NSStream和CFStream之間是toll free bridging。
CFStreamCreateBoundPair(kCFAllocatorDefault, readStreamPointer,writeStreamPointer, Int(bufferSize) as CFIndex)
if let readStream = readStreamPointer.memory?.takeRetainedValue(),writeStream = writeStreamPointer.memory?.takeRetainedValue(){// create rules
let rStream = readStream as NSInputStream
let wStream = writeStream as NSOutputStream //toll free bridging
//do something with rStream/wStream
}
- 釋放指針申請的內(nèi)存空間，與
alloc對應(yīng)的delloc。
readStreamPointer.dealloc(1)
writeStreamPointer.dealloc(1)
完整的代碼如下
let readStreamPointer = UnsafeMutablePointer<Unmanaged<CFReadStream>?>.alloc(1)
let writeStreamPointer = UnsafeMutablePointer<Unmanaged<CFWriteStream>?>.alloc(1)
CFStreamCreateBoundPair(kCFAllocatorDefault, readStreamPointer,writeStreamPointer, Int(bufferSize) as CFIndex)
if let readStream = readStreamPointer.memory?.takeRetainedValue(),writeStream = writeStreamPointer.memory?.takeRetainedValue(){// create rules
let rStream = readStream as NSInputStream
let wStream = writeStream as NSOutputStream //toll free bridging
//do something with rStream/wStream
}
readStreamPointer.dealloc(1)
writeStreamPointer.dealloc(1)
總結(jié)
指針和托管在Swift語言的發(fā)展過程中起到了兼容和過渡的作用，相信隨著Swift語言的發(fā)展，這類問題我們會越來越少遇到，開發(fā)效率也會越來越高。但是目前我們在開發(fā)過程中還是總會碰到這樣的問題，如果這篇文章對你有幫助的話，點一個喜歡和關(guān)注就是對我最大的鼓勵啦！
