在 Swift 3 中读取 TrueType 'cmap' 格式 4 子表

Question

如何在 Swift 中编写以下 C 代码？

glyphIndex = *(&idRangeOffset[i] + idRangeOffset[i] / 2 + (c - startCode[i]))

我正在尝试使用一个简单的小型二进制数据读取器来读取 Format 4 TrueType 字符映射表。在涉及指针操作之前，一切都很好，因为在 C 中工作时我几乎无法做出指针的正面或反面，更不用说那些伪装成带有Unsafe 前缀的指针了。

我尝试了多种方法，但似乎都没有什么效果。我想我只是不确定如何在 Swift 中使用指针“地址”。

例如，这里有一个关于我在哪里的更完整的想法：

// The following variables are all [UInt16]:
// - startCodes
// - endCodes
// - idDeltas
// - idRangeOffsets

var gids = [Int]()

// Iterate segments, skipping the last character code (0xFFFF)
for i in 0 ..< segCount - 1 {

    let start = startCodes[i]
    let end = endCodes[i]
    let delta = idDeltas[i]
    let rangeOffset = idRangeOffsets[i]
    let charRange = start ..< (end + 1)

    if rangeOffset == 0 {
        gids.append(contentsOf: charRange.map { charCode in
            return (charCode + delta) & 0xFFFF
        })
    }
    else {
        for charCode in charRange {
            // ???
        }
    }
}

在上面的代码中，您会注意到???。这是我使用上面提到的奇怪的 C-pointer-address-pointer-huh 技巧检索字形索引的地方。问题是，我就是想不通。替换我真正理解的变量，这就是我得到的：

for charCode in charRange {
        Not too sure about this   Actual value of idRangeOffset[i]
                 |                          |
                 v                          v
    glyphIndex = *(&idRangeOffset[i] + rangeOffset / 2 + (charCode - start))
                   ^
                   |
                Or this
}

是否有任何 Swift 3 指针大师可以带领我走上启蒙之路？任何帮助将不胜感激！

Answer 1

如果我将你的伪 C 代码逐字翻译成 Swift，它会是这样的：

//"May not work" example, do no use this
glyphIndex = withUnsafePointer(to: &idRangeOffset[i]) {idRangeOffsetPointer in
//In some cases `idRangeOffsetPointer` can work as `&idRangeOffset[i]` in C...
    (idRangeOffsetPointer + Int(rangeOffset) / 2 + Int(charCode - start)).pointee
    //To make pointer operation in Swift, all integers need to be `Int`,
    //And to match the C-rule of integer operation, you need to cast each portion to `Int` before adding operation
    //The equivalent to C's dereferencing operator `*` in Swift is `pointee` property
}

但这可能无法按预期工作，因为 Swift 的 inout 参数的 copy-in/copy-out 语义。 Swift 可能会创建一个包含单个元素idRangeOffset[i] 的时域，并将它的地址传递给idRangeOffsetPointer，因此指针操作的结果可能指向时域附近的某个地方，这是完全没用的。

如果您想从指针操作中获得有意义的结果，您可能需要在保证数组的所有元素都放置在连续区域中的上下文中工作。

您还应该知道 C 语句：

glyphIndex = *(&idRangeOffset[i] + idRangeOffset[i] / 2 + (c - startCode[i]))

基于这样一个事实，即整个idRangeOffset 和glyphIdArray 被放置在一个连续的区域中，没有任何间隙或填充。 （我假设你很了解格式 4。）

因此，如果您的 idRangeOffset 仅包含 segCount 元素，则以下代码将不起作用。

//"Should work" in a certain condition
glyphIndex = idRangeOffset.withUnsafeBufferPointer{idRangeOffsetBufferPointer in
    let idRangeOffsetPointer = idRangeOffsetBufferPointer.baseAddress! + i
    //`idRangeOffsetPointer` is equivalent to `&idRangeOffset[i]` in C inside this closure
    return (idRangeOffsetPointer + Int(rangeOffset) / 2 + Int(charCode - start)).pointee
}

但考虑到 C 中的指针和数组语义，上面的代码等价于：

glyphIndex = idRangeOffset[i + Int(rangeOffset) / 2 + Int(charCode - start)]

//`*(&arr[i] + n)` is equivalent to `arr[i + n]` in C

重复一遍，数组idRangeOffset 需要包含idRangeOffset 和glyphIdArray 的全部内容。

Answer 2

为了补充@OOPer 所说的内容，我建议将感兴趣的整个 cmap 或子表读入内存，并使用文档作为指南在 Swift 中使用它们；例如，参见https://developer.apple.com/fonts/TrueType-Reference-Manual/RM06/Chap6cmap.html。您也可以使用 C 实现作为参考，但除非您是一位经验丰富的 C 程序员，否则这不是一条好路：C 中有太多的微妙之处可以并且会咬到您。在 C 中，在指针和偏移量方面使用 cmap 非常方便。因为 Swift 对指针不友好，所以最好只在表中使用偏移量。您可能会遇到将映射的不同部分解释为不同类型的值的问题，但至少您不必处理指针魔术。