如何从Swift中调用C语言？

Question

有没有办法从Swift调用C例程？

许多iOS / Apple库仅支持C语言，我仍然希望能够调用它们。

例如，我想能够从Swift调用Objective-C运行时库。

特别是，如何桥接iOS C头文件？

- Blaze

Answer 1

当然可以与苹果的C库进行交互。 这里讲解了如何进行交互。

基本上，C类型、C指针等都会被翻译成Swift对象，例如在Swift中，C中的int是一个CInt。

我为另一个问题构建了一个小例子，可以用作介绍如何在C和Swift之间桥接的简单说明：

main.swift

import Foundation

var output: CInt = 0
getInput(&output)

println(output)

UserInput.c

#include <stdio.h>

void getInput(int *output) {
    scanf("%i", output);
}

cliinput-Bridging-Header.h

void getInput(int *output);

这里是原始答案。

- Leandros

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我是ios/swift的新手。我想在swift文件中使用来自#include <asl.h>的logging c函数。有人可以帮忙吗？ - Dmitry Konovalov

它是否与C++，.cpp文件兼容？ - Carlos.V

要直接使用C++文件，您应该创建一个Objective-C包装器。您需要在实现中（应该单独驻留在.mm文件中）包含Objective-C++代码（它只是一个文件中的Objective-C和C++），而接口（应该在自己的.h头文件中）应该包含纯Objective-C代码，因此您必须在实现中将C++类型转换为Objective-C类型，以将它们暴露给Swift。然后，您可以使用Objective-C桥接头导入该头文件。 - William T Froggard

不正确。您可以与任何 C 库进行交互，而不仅仅是限于 Apple 的库。 - Slipp D. Thompson

更新的文档链接 https://developer.apple.com/documentation/swift/imported_c_and_objective-c_apis - MechEthan

Answer 2

编译器将C API转换为Swift，就像它为Objective-C所做的那样。

import Cocoa

let frame = CGRect(x: 10, y: 10, width: 100, height: 100)

import Darwin

for _ in 1..10 {
    println(rand() % 100)
}

请参阅文档中的与Objective-C API交互。

- rickster

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谢谢提供这个例子，你说得对，我能看出那可能会有用。然而它并没有真正回答我的问题，我的问题是如何调用苹果的C库。但这绝对是最接近的。 - Blaze

请在该文档的其他地方查找。例如，CoreFoundation风格的“对象”（CFTypeRef）将被转换为Swift对象。大多数ObjCRuntime.h函数对于Swift来说并没有意义。 - rickster

大多数ObjCRuntime.h函数对Swift来说没有意义，为什么这么说呢？我想我需要找到一种导入头文件并桥接的方法。虽然这似乎有些笨拙，但我想这是正确的方法。 - Blaze

Answer 3

如果你和我一样对XCode很陌生，并且想尝试Leandro的答案中发布的片段：

1. 文件->新建->项目
2. 选择命令行工具作为项目预设并将项目命名为"cliinput"
3. 右键单击项目导航器（左侧的蓝色面板）并选择"新建文件..."
4. 在下拉对话框中将文件命名为"UserInput"。取消选中"同时创建头文件"的框。一旦你点击"下一步"，XCode会问你是否要为你创建Bridging-Header.h文件。选择"是"。
5. 复制并粘贴Leandro答案中的代码。一旦你点击播放按钮，它应该在终端中编译并运行，在xcode中内置于底部面板中。如果你在终端中输入一个数字，将返回一个数字。

- lukas83

Answer 4

这篇文章 同样对使用clang的模块支持进行此操作有很好的解释。 该文章的主题是如何为CommonCrypto项目执行此操作，但通常适用于您想要从Swift中使用的任何其他C库。

我曾经尝试过为zlib执行此操作。 我创建了一个新的iOS框架项目，并创建了一个名为zlib的目录，其中包含一个module.modulemap文件，其中包含以下内容：

module zlib [system] [extern_c] {
    header "/Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Platforms/iPhoneSimulator.platform/Developer/SDKs/iPhoneSimulator.sdk/usr/include/zlib.h"
    export *
}

然后在Targets -> Link Binary With Libraries下，选择添加项目并添加libz.tbd。

您可能希望此时进行构建。

然后我能够编写以下代码：

import zlib

public class Zlib {
    public class func zlibCompileFlags() -> UInt {
        return zlib.zlibCompileFlags()
    }
}

除非在上述情况下我将Swift类函数命名与C函数相同，否则您无需在前面放置zlib库名称。如果没有限定符，Swift函数会被重复调用，直到应用程序停止。

- Julian

Answer 5

在C++中，会出现以下错误提示：

  "_getInput", referenced from: 

您需要一个C++头文件。 在您的函数中添加C语言链接，然后在bridge-header中包含头文件：

Swift 3

UserInput.h

#ifndef USERINPUT_H
#define USERINPUT_H    

#ifdef __cplusplus
extern "C"{
#endif

getInput(int *output);

#ifdef __cplusplus
}
#endif

UserInput.c

#include <stdio.h>

void getInput(int *output) {
    scanf("%i", output);
}    

main.swift

import Foundation
var output: CInt = 0
getInput(&output)
print(output)

cliinput-Bridging-Header.h

#include "UserInput.h"

以下是涉及IT技术的翻译内容，这里有原始视频

- John James

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如果不起作用，请尝试在您的桥接头文件中添加__OBJC检查，例如 #ifdef __OBJC @import UIKit; #endif。 - Chris Yim

Answer 6

当涉及指针时，情况似乎有所不同。以下是我调用C POSIX read系统调用的部分代码：

enum FileReadableStreamError : Error {
case failedOnRead
}

// Some help from: https://dev59.com/slkT5IYBdhLWcg3wKsaq
// and https://gist.github.com/kirsteins/6d6e96380db677169831
override func readBytes(size:UInt32) throws -> [UInt8]? {
    guard let unsafeMutableRawPointer = malloc(Int(size)) else {
        return nil
    }

    let numberBytesRead = read(fd, unsafeMutableRawPointer, Int(size))

    if numberBytesRead < 0 {
        free(unsafeMutableRawPointer)
        throw FileReadableStreamError.failedOnRead
    }

    if numberBytesRead == 0 {
        free(unsafeMutableRawPointer)
        return nil
    }

    let unsafeBufferPointer = UnsafeBufferPointer(start: unsafeMutableRawPointer.assumingMemoryBound(to: UInt8.self), count: numberBytesRead)

    let results = Array<UInt8>(unsafeBufferPointer)
    free(unsafeMutableRawPointer)

    return results
}

- Chris Prince