Swift 中 String 與 CChar 數(shù)組的轉(zhuǎn)換

在現(xiàn)階段Swift的編碼中，我們還是有很多場景需要調(diào)用一些C函數(shù)。在Swift與C的混編中，經(jīng)常遇到的一個(gè)問題就是需要在兩者中互相轉(zhuǎn)換字符串。在C語言中，字符串通常是用一個(gè)char數(shù)組來表示，在Swift中，是用CChar數(shù)組來表示。從CChar的定義可以看到，其實(shí)際上是一個(gè)Int8類型，如下所示：

/// The C 'char' type.
///
/// This will be the same as either `CSignedChar` (in the common
/// case) or `CUnsignedChar`, depending on the platform.
public typealias CChar = Int8

/// Returns a representation of the `String` as a C string
/// using a given encoding.
@warn_unused_result
public func cStringUsingEncoding(encoding: NSStringEncoding) -> [CChar]?

let str: String = "abc1個(gè)"
// String轉(zhuǎn)換為CChar數(shù)組
let charArray: [CChar] = str.cStringUsingEncoding(NSUTF8StringEncoding)!

[97, 98, 99, 49, -28, -72, -86, 0]

可以看到"個(gè)"字由三個(gè)字節(jié)表示，這是因?yàn)镾wift的字符串是Unicode編碼格式，一個(gè)字符可能由1個(gè)或多個(gè)字節(jié)組成。另外需要注意的是CChar數(shù)組的最后一個(gè)元素是0，它表示的是一個(gè)字符串結(jié)束標(biāo)志符\n。

我們知道，在C語言中，一個(gè)數(shù)組還可以使用指針來表示，所以字符串也可以用char *來表示。在Swift中，指針是使用UnsafePointer或UnsafeMutablePointer來包裝的，因此，char指針可以表示為UnsafePointer，不過它與[CChar]是兩個(gè)不同的類型，所以以下代碼會報(bào)編譯器錯(cuò)誤：

// Error: Cannot convert value of type '[CChar]' to specified type 'UnsafePointer'
let charArray2: UnsafePointer = str.cStringUsingEncoding(NSUTF8StringEncoding)!

func length(s: UnsafePointer) {
    print(strlen(s))
}
length(str)
// 輸出：7\n

func length2(s: [CChar]) {
    print(strlen(s))
}
// Error: Cannot convert value of type 'String' to expected argument type '[CChar]'
length2(str)

/// Creates a new `String` by copying the nul-terminated UTF-8 data
/// referenced by a `CString`.
///
/// Returns `nil` if the `CString` is `NULL` or if it contains ill-formed
/// UTF-8 code unit sequences.
@warn_unused_result
public static func fromCString(cs: UnsafePointer) -> String?

let chars: [CChar] = [99, 100, 101, 0]
let str2: String = String.fromCString(chars)!
// 輸出：cde

Execution was interrupted. reason: EXC_BAD_INSTRUCTION

小結(jié)

在Swift中，String是由獨(dú)立編碼的Unicode字符組成的，即Character。一個(gè)Character可能包括一個(gè)或多個(gè)字節(jié)。所以將String字符串轉(zhuǎn)換成C語言的char *時(shí)，數(shù)組元素的個(gè)數(shù)與String字符的個(gè)數(shù)不一定相同(即在Swift中，與str.characters.count計(jì)算出來的值不一定相等)。這一點(diǎn)需要注意。另外還需要注意的就是將CChar數(shù)組轉(zhuǎn)換為String時(shí)，數(shù)組最后一個(gè)元素應(yīng)當(dāng)為字符串結(jié)束標(biāo)志符，即0。

參考

1. UTF8String

2. String Structure Reference

3. The Swift Programming Language中文版