SwiftからC言語の関数をコール

SwiftからC言語の関数をコールしてみました。

SwiftからC言語の関数をコールした場合の引数の渡し方について調べてみました。
XCode 10.1で確認しました。

とりあえず、分かったことはSwiftで&はアドレス演算子ではないです。
うまいこと型類推してくれる場合もあったりしますが、自作の構造体の場合はきちんと型変換しないとダメです。

1 引数なし、戻り値なし

c

void func1(void)
{
    return;
}

swift

func1()

簡単ですね。

2 引数 int、戻り値なし

c

void func2(int a, int b)
{
    return;
}

swift

func2(1,2)

これも、簡単ですね。

3 引数 int、戻り値 int

c

int func3(int a, int b)
{
    return a+b;
}

swift

// printで出力
print("func3()", func3(1,2))
// 変数に代入
let c = func3(7,8)
print("func3()", c)

これも、簡単ですね。

4 引数 charの配列のポインタ

c

void func4(const char *in, char *out)
{
    unsigned long len = strlen(in) + 1;
    out[0] = 'A';
    memcpy(&out[1], in, len);
    return;
}

swift

var outstr : [CChar] = [0, 0, 0, 0, 0, 0]
func4("1234", &outstr)
print("func4()", outstr)
print("func4()", String(cString : outstr))

引数がconst char *の場合はStringなリテラルを渡すとCの文字列に変換してくれます。
引数がchar *の場合は変数のポインタを渡さないとダメです。

実行例

func4() [65, 49, 50, 51, 52, 0]
func4() A1234

5 引数 構造体

c

struct location {
    int x;
    int y;
};

int func5(struct location loc);

c

int func5(struct location loc)
{
    loc.x += 1;
    loc.y += 1;
    return loc.x + loc.y;
}

swift

var l = location.init(x:1,y:2)
print("fnc5()", func5(l))

構造体の初期化にinit()が使えます。

6 引数 構造体のポインタ

h

struct location {
    int x;
    int y;
};

int func6(struct location *loc);

c

int func5(struct location loc)
{
    loc.x += 1;
    loc.y += 1;
    return loc.x + loc.y;
}

swift

var l = location.init(x:1,y:2)
withUnsafeMutablePointer(to: &l){
    let p = $0
    print("func6() before", p.pointee)
    func6(p)
    print("func6() after", p.pointee)
}

構造体のポインタを取得するにはwithUnsafeMutablePointer()を使います。pの型はUnsafeMutablePointerになります。
構造体のポインタを参照する場合はp.pointeeを使います。
構造体のポインタはwithUnsafeMutablePointer()のbody中のみ有効です。

7 Data型をポインタとして渡して、出力されたポインタをData型にする。

Cで書かれたエンコーダ関数があるとします。

uint32_t hogeEnc(void *inp, void *outp);

こんな感じで、無駄なコピーが発生していますが、動きました。

    func encode(data:Data) -> Data {
        let input = UnsafeMutablePointer<UInt8>.allocate(capacity: 1920)
        let output = UnsafeMutablePointer<UInt8>.allocate(capacity: 1920)
        data.copyBytes(to: input, count: data.count)

        let enclen = hogeEnc(input, output)
        let encdata = Data(buffer: UnsafeMutableBufferPointer(start: output, count: Int(enclen)))

        input.deinitialize(count: 1920)
        output.deinitialize(count: 1920)

        return encdata
    }

まず、入力用と出力用のポインタを生成し領域を確保します。
引数のData型のバイト列をinputポインタが指す領域にコピーします。
Cのエンコード関数を呼びます。
エンコード関数でエンコードした結果をData型に変換します。その際にUnsafeMutablePointer型をUnsafeMutableBufferPointer型に変換してます。
最後にポインタを解放します。(必要なのかは不明ですが念の為です。)
C言語で確保した領域外へアクセスしないように注意しましょう。

とりあえず以上です。