Question

简短版：

如何将std::string（使用桥接从.Swift文件调用的.cpp函数返回的对象）转换为Swift String？

长版：

我有一个用C ++编写的库，我必须使用Swift调用一些代码。我创建了一个桥，在我的Xcode项目中添加了两个文件：

一个桥接头，它允许Swift调用C函数（afaik Swift不能直接调用C ++函数，因此它需要通过C函数）

//file bridgingHeader.h
const char * getLastOpenedFile();

和.cpp文件，可以调用（当然）内部的C ++函数，并可以使用extern定义C函数＆＃34; C＆＃34;

//file wrapper.cpp    
#include <string>
#include "my_library.hpp"

extern "C" const char * getStringFromLibrary()
{
    const char * s = get_string_from_library().c_str();
    return s;
}

我可以使用

从.swift文件访问返回值

let myString = String(cString: getStringFromLibrary())
Swift.print(myString)

设置断点以检查函数s中getStringFromLibrary()的值我可以看到字符串的内容，因此正确调用了库中的函数。

无论如何，.swift文件会打印一些奇怪的符号而不是原始字符串。将getStringFromLibrary()更改为以下

extern "C" const char * getStringFromLibrary()
{        
    return get_string_from_library().c_str();
}

我的结果是.swift代码打印了真实字符串的前缀。这让我想到了一个内存问题：可能在getStringFromLibrary()退出时，std::string返回的get_string_from_library()对象被破坏，因此指针指向的内存返回.c_str() }不再可靠，我之所以从Swift.print()得到错误的输出。

从.swift文件访问std::string然后释放内存的正确方法是什么？

Answer 1

您可以编写Objective-C ++包装器来处理C ++代码。

桥接标题：

#include "Wrapper.hpp"

Wrapper.hpp：

#ifndef Wrapper_hpp
#define Wrapper_hpp

#import <Foundation/Foundation.h>

#if defined(__cplusplus)
extern "C" {
#endif
    NSString * _Nonnull getStringFromLibrary();
#if defined(__cplusplus)
}
#endif

#endif /* Wrapper_hpp */

Wrapper.mm：

#include "Wrapper.hpp"

#include <string>
#include "my_library.hpp"

NSString * _Nonnull getStringFromLibrary() {
    return [NSString stringWithUTF8String:get_string_from_library().c_str()];
}

Swift代码：

print(getStringFromLibrary())

[NSString stringWithUTF8String:]将缓冲区的内容复制到一些内部存储中，ARC管理释放它。您无需定义free_something()。

Answer 2

std::string对象拥有通过c_str返回指针的缓冲区。这意味着getStringFromLibrary返回一个指向任何内容的指针。

有几种方法可以避免这种情况：

1）将缓冲区的内容复制到一个长寿命的地方，然后返回一个指针。这通常意味着通过new[]或malloc分配一些内存：

extern "C"
{

const char* getStringFromLibrary()
{
    std::string str = get_string_from_library();
    char* s = new char[str.size() + 1]{};
    std::copy(str.begin(), str.end(), s);
    return s;
}

void freeStringFromLibrary(char* s)
{
    delete[] s;
}

}

这种方法很简单，但确实会产生额外副本的成本。根据{{1}}的大小和str的调用次数，这可能相关也可能不相关。它还要求用户处理资源管理，因此它不是特别安全的。

2）向getStringFromLibrary对象返回一个不透明的“句柄”，让swift访问它的底层缓冲区并通过不同的函数释放它：

std::string

现在你可以做一些这样的事情：

extern "C"
{

void* getStringFromLibrary()
{
    std::string* s = new std::string(get_string_from_library());
    return s;
}

const char* libraryGetCString(void* s)
{
    return static_cast<std::string*>(s)->c_str();
}

void freeStringFromLibrary(void* s)
{
    delete static_cast<std::string*>(s);
}

}

这种方法消除了额外的副本，但它仍然不是异常安全的，因为调用者必须处理资源管理。

可能有一种方法可以将Objective-C ++混合到解决方案中以避免资源管理问题，但遗憾的是我对Swift或Objective-C ++并不熟悉，无法告诉您该解决方案的样子。

Answer 3

我解决了，我发布了最终的解决方案。

将来我可能会编写一个类，它允许我以自动更安全的方式管理删除操作。我会更新答案。

桥接标题：

//file bridgingHeader.h
char * getStringFromLibrary();
void freeString(char * string);

包装器：

char * std_string_to_c_string(std::string s0) {
    size_t length = s0.length() + 1;
    char * s1 = new char [length];
    std::strcpy(s1, s0.c_str());
    return s1;
}

extern "C" void freeString(char * string) {    
    delete [] string;
}

extern "C" char * getStringFromLibrary()
{
    return std_string_to_c_string(get_string_from_library().c_str());
}

Swift代码：

let c_string: UnsafeMutablePointer<Int8>! = getStringFromLibrary()
let myString = String(cString: c_string)
freeString(c_string)

Swift.print(myString)

Answer 4

我定义了一个函数（如果愿意，可以是静态的String扩展名）：

func getStringAndFree(_ cString: UnsafePointer<Int8>) -> String {
    let res = String(cString: cString)
    cString.deallocate()
    return res
}

在C ++中，

extern "C" char *getStringFromLibrary()
{
    return strdup(get_string_from_library().c_str());
}

现在在Swift中，我可以简单地以即弃方式使用它：

print("String from C++ is: " + getStringAndFree(getStringFromLibrary()))

将std :: string转换为Swift String

4 个答案: