与 Swift 中的 C++ 类交互

Question

我有一个用 C++ 编写的重要类库。我试图通过 Swift 中的某种类型的桥梁来使用它们，而不是将它们重写为 Swift 代码。主要动机是 C++ 代码代表了在多个平台上使用的核心库。实际上，我只是在创建一个基于 Swift 的 UI，以允许核心功能在 OS X 下工作。

还有其他问题在问，“我如何从 Swift 调用 C++ 函数。”这是不是我的问题。要桥接到 C++ 函数，以下方法可以正常工作：

通过“C”定义桥接头

#ifndef ImageReader_hpp
#define ImageReader_hpp

#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif

    const char *hexdump(char *filename);
    const char *imageType(char *filename);

#ifdef __cplusplus
}
#endif

#endif /* ImageReader_hpp */

Swift 代码现在可以直接调用函数

let type = String.fromCString(imageType(filename))
let dump = String.fromCString(hexdump(filename))

我的问题更具体。如何在 Swift 中实例化和操作 C++ 类？我似乎找不到任何关于此的内容。

Answer 1

除了您自己的解决方案之外，还有另一种方法可以做到。可以在objective-c++中调用或直接编写C++代码。

因此，您可以在 C++ 代码之上创建一个 Objective-C++ 包装器并创建一个合适的接口。

然后从您的 swift 代码中调用 Objective-C++ 代码。为了能够编写 Objective-C++ 代码，您可能必须将文件扩展名从 .m 重命名为 .mm

不要忘记在合适的时候释放 C++ 对象分配的内存。

Answer 2

您可以使用Scapix Language Bridge 自动将 C++ 桥接到 Swift（以及其他语言）。桥接代码直接从 C++ 头文件即时自动生成。这是example：

C++：

#include <scapix/bridge/object.h>

class contact : public scapix::bridge::object<contact>
{
public:
    std::string name();
    void send_message(const std::string& msg, std::shared_ptr<contact> from);
    void add_tags(const std::vector<std::string>& tags);
    void add_friends(std::vector<std::shared_ptr<contact>> friends);
};

斯威夫特：

class ViewController: UIViewController {
    func send(friend: Contact) {
        let c = Contact()

        contact.sendMessage("Hello", friend)
        contact.addTags(["a","b","c"])
        contact.addFriends([friend])
    }
}

Answer 3

正如另一个答案提到的，使用 ObjC++ 进行交互要容易得多。只需将文件命名为 .mm 而不是 .m 和 xcode/clang，即可让您访问该文件中的 c++。

请注意，ObjC++ 不支持 C++ 继承。我想在 ObjC++ 中继承一个 c++ 类，但你不能。您必须用 C++ 编写子类并将其包装在 ObjC++ 类中。

然后使用通常用于从 swift 调用 objc 的桥接头。

Answer 4

我想出了一个完全可以管理的答案。您希望它有多干净完全取决于您愿意做多少工作。

首先，获取您的 C++ 类并创建 C“包装器”函数以与其交互。例如，如果我们有这个 C++ 类：

class MBR {
    std::string filename;

public:
    MBR (std::string filename);
    const char *hexdump();
    const char *imageType();
    const char *bootCode();
    const char *partitions();
private:
    bool readFile(unsigned char *buffer, const unsigned int length);
};

然后我们实现这些 C++ 函数：

#include "MBR.hpp"

using namespace std;
const void * initialize(char *filename)
{
    MBR *mbr = new MBR(filename);

    return (void *)mbr;
}

const char *hexdump(const void *object)
{
    MBR *mbr;
    static char retval[2048];

    mbr = (MBR *)object;
    strcpy(retval, mbr -> hexdump());
    return retval;
}

const char *imageType(const void *object)
{
    MBR *mbr;
    static char retval[256];

    mbr = (MBR *)object;
    strcpy(retval, mbr -> imageType());
    return retval;
}

然后桥头包含：

#ifndef ImageReader_hpp
#define ImageReader_hpp

#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif

    const void *initialize(char *filename);
    const char *hexdump(const void *object);
    const char *imageType(const void *object);

#ifdef __cplusplus
}
#endif

#endif /* ImageReader_hpp */

在 Swift 中，我们现在可以实例化对象并与它进行交互，如下所示：

let cppObject = UnsafeMutablePointer<Void>(initialize(filename))
let type = String.fromCString(imageType(cppObject))
let dump = String.fromCString(hexdump(cppObject))                
self.imageTypeLabel.stringValue = type!
self.dumpDisplay.stringValue = dump!

因此，如您所见，解决方案（实际上相当简单）是创建包装器，该包装器将实例化一个对象并返回一个指向该对象的指针。然后可以将其传递回包装函数，这些函数可以轻松地将其视为符合该类的对象并调用成员函数。

让它更干净

虽然这是一个美妙的开始，并证明使用现有的 C++ 类和一个简单的桥是完全可行的，但它可以更简洁。

清理这个只是意味着我们从我们的 Swift 代码中间删除 UnsafeMutablePointer<Void> 并将其封装到一个 Swift 类中。本质上，我们使用相同的 C/C++ 包装函数，但将它们与 Swift 类接口。 Swift 类维护对象引用，本质上只是将所有方法和属性引用调用通过桥传递给 C++ 对象！

完成此操作后，所有的桥接代码都完全封装在 Swift 类中。即使我们仍在使用 C 桥接器，我们也可以透明地有效地使用 C++ 对象，而无需在 Objective-C 或 Objective-C++ 中重新编码。

Answer 5

Swift 目前没有 C++ 互操作。这是一个长期目标，但在不久的将来不太可能实现。