在Swift 3.0调用C语言API

使用Swift编写程序，有时候会调用C的API，看了很多文章，大多是泛泛的讲原理，这里就直接上来，先学会如何调用C的API。

下面直接开始实战
如果一个C的函数声明如下

void callback(void (* funcPtr)(void *), void * user);

我们要在swift文件中调用它，那么代码如下

class Person {
    func eat() {
        print(#file, #line, "eat now")
    }
}
func callbackFunc(user: UnsafeMutableRawPointer?) {
    if user == nil { return }
    let userPtr = user!.assumingMemoryBound(to: Person.self)
    userPtr.pointee.eat()
}
class ViewController: UIViewController {
    override func viewDidLoad() {
        super.viewDidLoad()
        
        var user = Person()
        let userPtr = withUnsafeMutablePointer(to: &user, {return $0})
        callback(callbackFunc, userPtr)
    }
}

callback的第一个参数是一个返回值类型为Void，参数类型为Void的函数指针，第二个参数是一个void * （无类型指针）。
查看C与Swift3.0的指针对照，void = UnsafeMutableRawPointer?

这里需要注意，在Swift中只有函数以及不捕获外部对象的闭包才能作为C函数指针的实参，类的成员方法、以及捕获外部对象的闭包都不能作为C函数指针的实参。
因此构造了一个callbackFunc函数

func callbackFunc(user: UnsafeMutableRawPointer?)

它接收一个UnsafeMutableRawPointer?类型的参数，
assumingMemoryBound可以把UnsafeMutableRawPointer类型转换为UnsafeMutablePointer<T>类型

let userPtr = user!.assumingMemoryBound(to: Person.self)

userPtr就是指向user的指针，userPtr.pointee就是这个指针所指向的对象，就是user，类型是Person.
因此，如果想获得一个指针所指向的对象，可以先将指针转化为UnsafeMutablePointer<T>类型，再用pointee属性，获取他所指向的对象。

callback第二个参数user对象的指针，获取一个对象指针的方法

let userPtr = withUnsafeMutablePointer(to: &user, {return $0})

此时userPtr为指向user的指针，类型为UnsafeMutablePointer<Person>，在Swift中可以将UnsafeMutablePointer<T>类型的参数传入UnsafeMutableRawPointer类型中。这样userPtr就可以作为第二个参数传入callback函数。

在C语言的API内部，做了什么操作，我们不需要知道，我们只要按照要求调用函数，就能达到我们的目的，与C语言API轻松交互。

只掌握上面的方法还是不够的，看如下代码

class Person {
    func eat() {
        print(#file, #line, "eat now")
    }
}
func callbackFunc(userPtr: UnsafeMutableRawPointer?) {
    if userPtr == nil { return }
    let user = Unmanaged<Person>.fromOpaque(userPtr!).takeRetainedValue()
    user.eat()
}
class ViewController: UIViewController {
    override func viewDidLoad() {
        super.viewDidLoad()
        var user = Person()
        let userPtr = Unmanaged<Person>.passRetained(user).toOpaque()
        callback(callbackFunc, userPtr)
    }
}

这是更标准也更安全的一种写法，这样userPtr 的类型就是UnsafeMutableRawPointer，更符合callback的要求。

 let userPtr = Unmanaged<Person>.passRetained(user).toOpaque()

Unmanaged 结构体的一个静态函数passRetained()会创建一个被retained的指向这个对象的指针，这样可以保证在C中被调用的时候这个对象还在那，不会被销毁，这个方法会产生一个Unmanaged的实例变量，然后通过toOpaque() 方法转换为 UnsafeMutableRawPointer。

  let user = Unmanaged<Person>.fromOpaque(userPtr!).takeRetainedValue()

利用Unmanaged相反的方法，取出user对象，这种方法更加安全，可以保证对象在传递过程中一直存在，并且直接获得对象。

补充一
Swift与C的类型对照

参考资料：
http://blog.csdn.net/zkh90644/article/details/52819002
http://blog.csdn.net/zenny_chen/article/details/52166046
Using Swift with Cocoa and Objective-C(Swift 3)