Swift / C 互操作，Swift 中的结构数据更改未在 C 中更新答案

【问题标题】：Swift / C interop, struct data change in Swift not updating back in CSwift / C 互操作，Swift 中的结构数据更改未在 C 中更新
【发布时间】：2020-09-14 12:00:00
【问题描述】：

我有一个 C 结构

struct Test {
  int a;
}

typedef struct Test Test;

在 C 中我创建了一个指针，

Test* myTestPointer = new Test();

我在 Swift 中获得了结构指针 myTestPointer，并且我检查了该指针确实在 Swift 和 C 中都指向正确的地址。

但我很难理解为什么以下两段代码不等同于 C 代码中 a 的值衡量？

let x = myTestPointer
x!.pointee.a = 123     // correctly changes the memory, as reflected back in C code

var x = myTestPointer!.pointee
x.a = 123  // does not reflect change back in C code

【问题讨论】：

C 和 C++ 是不同的语言。

标签： c swift pointers struct

【解决方案1】：

将表达式 myTestPointer!.pointee（Test) 类型）赋值给变量 x 会导致结构体的副本。

对x.a 的更改会影响此副本，但不会影响指针指向的副本。

实际上，结构副本真的经常被优化器完全碰撞，但在这种情况下，我认为总是会发生副本，因为指针可以像一个黑盒子一样，可以实现任何方式的外部状态观察/突变。

在任何情况下，您都不应该尝试通过共享状态的突变来在 Swift 和 C 之间（或者坦率地说，在任何软件系统的任何两个组件之间）来回传达状态差异。当然，出于性能原因，有时您需要构建其他通信原语（例如，在进程之间构建消息队列，由底层共享内存区域支持），但一般来说，这种方法是在乞求竞争条件和奇怪的同步困难.

【讨论】：

我想它一定是这样的。是的，不理想，但我的游戏引擎需要这个，它有一个 C++ 核心，在 iOS/Swift 和 Android/Kotlin（或任何其他支持 C/C++ 的语言）之间共享。这是我能看到编写多平台游戏同时保持出色效率/速度的唯一方法。不过，我可能会重新考虑是否有一种更安全的方法来更新数据，而无需编写大量的 setter 函数，而不是使用我目前获取结构并直接更新内存的方法。
（我要说的一切都有很大的警告，一如既往地衡量并根据需要进行权衡）通常游戏状态/逻辑足够快，与图形相比，它不是主要瓶颈渲染事物的一面。事实上，在反应流（观察者/发布者）、通知等方面，您可能能够负担得起很多奢侈品。如果您确实想采用变异共享内存方法进行更新，我将在 Swift 端将其建模为包含指向游戏状态的指针的结构上的函数。每个 fn 都会取消引用指针并就地编辑。
是的，我想这是一个权衡利弊的案例。只要我对内存管理以及渲染/UI线程如何处理我的游戏数据很挑剔，我应该没问题。我确实认为编写一个 Swift 版本和一个 Kotlin 版本以及一个 What-else 版本会很好，但我必须在某个地方划清界限。对其中一个的更改意味着我需要更改所有其他的，所以我选择了 C/C++ 路线。我非常喜欢变异共享内存方法，但正如 Swift 不断提醒我的那样，我最终会使用 Unsafe 指针。
@Pixel 如果您使用像我提到的那样的“网关”对象，不安全的指针会隐藏在其令人愉悦的外观背后（movePieceTo(x:y:)、castleQueenSide() 等）。你只需要确保参考内存比你的小 Swift 外观更长寿。