'UnsafeMutableRawPointer' 的初始化导致悬空指针答案

【问题标题】：Initialization of 'UnsafeMutableRawPointer' results in a dangling pointer'UnsafeMutableRawPointer' 的初始化导致悬空指针
【发布时间】：2023-11-10 02:03:01
【问题描述】：

从 Xcode 11.4 开始，我收到警告消息“'UnsafeMutableRawPointer' 的初始化导致指针悬空”

对于以下代码，我从 MTLTexture 将 SIMD4 读取到数组中：

let texArray = Array<SIMD4<Float>>(repeating: SIMD4<Float>(repeating: 0), count: 1)

texture.getBytes(UnsafeMutableRawPointer(mutating: texArray), bytesPerRow: (MemoryLayout<SIMD4<Float>>.size * texture.width), from: region, mipmapLevel: 0)

有人能弄清楚如何创建数组指针来消除警告吗？

谢谢

【问题讨论】：

标签： swift

【解决方案1】：

TLDR

使文本数组可变（使用var 而不是let）并使用withUnsafeMutableBytes

var texArray = Array<SIMD4<Float>>(repeating: SIMD4<Float>(repeating: 0), count: 1)
texArray.withUnsafeMutableBytes { texArrayPtr in
    texture.getBytes(texArrayPtr.baseAddress!, bytesPerRow: (MemoryLayout<SIMD4<Float>>.size * texture.width), from: region, mipmapLevel: 0)
}

说明

引入警告是因为编译器无法确保支持指针的数据不会被释放。假设您有一个函数（例如用 C 实现）来操作一些指向的数据。

func f(_ a: UnsafeMutablePointer<Int>){
  a[0] = 42
}

然后必须确保在调用结束之前内存没有被释放。所以当以下面的方式调用这个函数是不安全的

var a: = [1]
p: UnsafeMutablePointer<Int>(&a)
// at this point the compiler may optimise and deallocate 'a' since it is not used anymore
f(p)

据我所知，目前这不是问题，因为局部变量不会在作用域结束之前被释放。可以通过以下方式引入嵌套范围来说明可能的问题

var p: UnsafeMutablePointer<Int>?
do {
  var a = [1]
  p = UnsafeMutablePointer<Int>(&a)
} // "a" will be deallocated here
// now "p" is a dangling pointer the compiler warned you of
var b = [0] // compiler will use same memory as for "a", so manipulating memory of "p" won't segfault
f(p!) // manipulate memory
print(b[0]) // prints 42 although "b" was initialised to 0

由于b 分配的内存与a 之前使用的内存相同，因此b 的内存通过调用f(p!) 被修改。所以b[0] 是 42，尽管它被初始化为 0 并且没有显式修改。

有了这张图，应该很清楚为什么 Swift 数组上有方法 withUnsafeMutableBytes 和 withUnsafeMutableBufferPointer 以及全局函数 withUnsafeMutablePointer 以及不可变的变体。（我个人觉得必须在数组上使用方法和在结构上使用全局函数，这让我感到困惑。）这些函数确保不会在闭包范围内释放（或重用）内存（我还通过一些示例创建了gist）。

【讨论】：

很好的答案，谢谢。解说也很有帮助！