想必已經使用Swift語言進行開發的小伙伴們都享受到了這門語言在開發過程中帶來的便利，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點，旨在提高開發效率，已經開始逐步走上替代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，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構體UnsafePointer<T>表示，遵從Cocoa一貫的設計原則，它是不可變的，與之對應的就是可變指針UnsafeMutablePointer<T>。這兩個泛型分別可以對應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存，指針基本的使用步驟如下：
- 申請內存塊，使用
UnsafePointer<T>.alloc(num:Int)申請num個T類型的內存大小，返回指向該內存塊的指針。
var p = UnsafePointer<NSData>.alloc(1)
- 初始化指針指向的內存，T如果是值類型直接初始化，如果是類類型則先創建對象，用對象初始化。
let data = NSMutableData()
p.initialize(data)
- 使用
memory訪問指向的內存(注意：不是指向的對象，初始化的過程其實是把上面的data拷貝到了指向的內存塊中，所以p指向的內存已經和data沒有關系了)。- 對于
UnsafePointer<T>類型，內存初始化之后就不能再改變指向的內存。 - 對于
UnsafeMutablePointer<T>類型，內存初始化之后還可以通過memory改變指向的內存。
- 對于
- 釋放指針指向的對象和指針申請的內存
p.destroy() //釋放指向的對象
p.dealloc(1) //釋放指針申請的內存
搞清楚了上面的基本使用，你已經能夠處理在Swift中遇到的大部分和指針相關的情況了。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，蘋果提出了內存管理注釋annotated APIs和Unmanaged<T>泛型結構體結合的解決方案。
- 對于Core Fundation中有
@annotated注釋的函數來說，返回的是托管對象，無需自己管理內存，可以直接獲取到CF對象，并且可以無縫轉化(toll free bridging)成Fundation對象，比如NSString和CFString。目前，內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。
當我們從CF函數中獲取到Unmanaged<T>對象的時候，我們需要調用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：- 如果一個函數名中包含
Create或Copy，則調用者獲得這個對象的同時也獲得對象所有權，返回值Unmanaged需要調用takeRetainedValue()方法獲得對象。調用者不再使用對象時候，Swift代碼中不需要調用CFRelease函數放棄對象所有權，這是因為Swift僅支持ARC內存管理，這一點和OC略有不同。 - 如果一個函數名中包含Get，則調用者獲得這個對象的同時不會獲得對象所有權，返回值Unmanaged需要調用takeUnretainedValue()方法獲得對象。 示例代碼如下：
- 如果一個函數名中包含
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
相信各位小伙伴如果把下面這個CF函數搞明白了，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，但是相關資料非常少，所以想搞明白怎么用的小伙伴繼續往下看喔，只此一家！
- 首先我們一個個參數分析
-
CFAllocator在函數聲明中已經有了詳盡的解釋，一般來說使用kCFAllocatorDefault。 -
readStreamPointer和writeStreamPointer是一個指向非托管結構體類型Unmanaged<CFReadStream>?的指針，指向非托管的CFReadStream對象。 -
CFIndex可以toll free bridging轉化為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。我們根據函數也可以判斷，我們不需要申請一段內存，所以只需要申請一個
Unmanaged<CFReadStream>?大小的內存就好了。
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，所以調用方法CFStreamCreateBoundPair之后，memory就被賦值為了創建的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Create rules，我們應該使用takeRetainedValue()獲取到CFReadStream類型的對象，這時候非托管對象已經把對象的管理權交由給了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
}
- 釋放指針申請的內存空間，與
alloc對應的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
指針和托管在Swift語言的發展過程中起到了兼容和過渡的作用，相信隨著Swift語言的發展，這類問題我們會越來越少遇到，開發效率也會越來越高。但是目前我們在開發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，點一個喜歡和關注就是對我最大的鼓勵啦！
