在 Swift 中转换为不同的 C 结构不安全指针

Question

我想从 Swift 调用 Posix 套接字函数 socket 和 bind。 socket 非常简单——需要 Int32s，但是 bind 导致了问题，因为我有一个 sockaddr_in 指针，但它需要一个 sockaddr 指针.在 C 中，这将是一个转换，例如：

bind(sock, (struct sockaddr *)&sockAddress, sizeof(sockAddress))

这是 Swift 中的一次尝试：

let sock = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP)
var sockAddress = sockaddr_in()        
bind(sock, &sockAddress, UInt32(MemoryLayout<sockaddr_in>.size))

bind 行编译失败：无法将类型 'sockaddr_in' 的值转换为预期的参数类型 'sockaddr'

如何投射指针？

Answer 1

你可以这样写：

withUnsafePointer(to: &sockAddress) {sockaddrInPtr in
    sockaddrInPtr.withMemoryRebound(to: sockaddr.self, capacity: 1) {sockaddrPtr in
        bind(sock, sockaddrPtr, UInt32(MemoryLayout<sockaddr_in>.stride))
    }
}

或者有人建议这可能更好：

withUnsafePointer(to: &sockAddress) {sockaddrInPtr in
    let sockaddrPtr = UnsafeRawPointer(sockaddrInPtr).assumingMemoryBound(to: sockaddr.self)
    bind(sock, sockaddrPtr, UInt32(MemoryLayout<sockaddr_in>.stride))
}

This article 可能会有一些帮助。

（更新）如中所述，现在 MemoryLayout<T>.stride 和 MemoryLayout<T>.size return 与 C 的 sizeof 一致的相同值，其中 T 是导入的 C 结构。我会在这里保留我的 stride 版本的答案，但现在 "required" 在这种情况下不是这样。

Answer 2

在 Swift 3 你必须 "rebind" 指针（比较 SE-0107 UnsafeRawPointer API）：

let sock = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP)
var sockAddress = sockaddr_in()

let result = withUnsafePointer(to: &sockAddress) {
    [=10=].withMemoryRebound(to: sockaddr.self, capacity: 1) {
        bind(sock, [=10=], socklen_t(MemoryLayout<sockaddr_in>.stride))
    }
}

备注：

不需要let sock: Int32和var sockAddress: sockaddr_in中的类型注释。
不需要memset()因为sockaddr_in()初始化所有结构成员归零。
~~C sizeof 的 Swift 等效为 stride（其中包括可能的结构填充），而不是 size（不包括 struct padding).~~（这个"problem"不存在了。对于从 C 导入的结构，stride 和 size 具有相同的值。）

Answer 3

Swift 5 废弃了 withUnsafeBytes(UnsafePointer<sockaddr>)，下面是我用 Swift 5:

做的

        var hostname = [CChar](repeating: 0, count: Int(NI_MAXHOST))
    return withUnsafeBytes { (p: UnsafeRawBufferPointer) -> String? in
        let addr = p.baseAddress?.assumingMemoryBound(to: sockaddr.self)
        guard getnameinfo(addr, socklen_t(self.count), &hostname, socklen_t(hostname.count), nil, 0, NI_NUMERICHOST) == 0 else {
            return nil
        }
        return String(cString: hostname)
    }

在 Swift 中转换为不同的 C 结构不安全指针

Cast to different C struct unsafe pointer in Swift

unsafe-pointers

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swift3