使用指针从 Swift 调用可变参数 C 函数

Question

我试图弄清楚如何调用从 Swift 写入指针的可变参数 C 函数，例如vsscanf ，但我不明白如何实际构造指向 Swift 变量的指针列表。

我认为如果我有一个字符串，我可以获得一个UnsafePointer<CChar>并对其调用vsscanf ，但是......我如何告诉它实际写入数据的位置？ 如何构造CVaListPointer以传递给vsscanf ？

var a: Int
var b: Float
"(5, 3.14)".withCString{buffer in
    let r = vsscanf(buffer, "(%d, %f)", /* how do I put a and b here? */)
}

基本上，做与此处相同的事情 (C)：

#include <stdio.h>
#include <stdarg.h>

int parse(const char *buffer, char *format, ...)
{
    va_list args;
    va_start(args, format);
    int result = vsscanf(buffer, format, args);
    va_end(args);
    return result;
}

int main(int argc, char const *argv[])
{
    int a;
    float b;
    char s[] = "(5, 3.14)";

    int r = parse(s, "(%d, %f)", &a, &b);

    printf("a: %d, b: %f\n", a, b);
    // "a: 5, b: 3.140000"

    return 0;
}

更新：多亏了到目前为止的答案，我觉得我更好地理解了它是如何工作的，但我仍在努力解决的问题是以更简单的方式填充CVaListPointer 。 下面是从字符串中解析 Double 三元组的示例：

func parseVec3(s: String) -> (Double, Double, Double)? {
    var x: Double = 0
    var y: Double = 0
    var z: Double = 0
    
    let r = s.withCString { buffer in
        withUnsafeMutablePointer(to: &x) { ptrx in
            withUnsafeMutablePointer(to: &y) { ptry in
                withUnsafeMutablePointer(to: &z) { ptrz in
                    withVaList([ptrx, ptry, ptrz]) { va in
                        return vsscanf(buffer, "(%lf %lf %lf)", va)
                    }
                }
            }
        }
    }
    
    return r == 3 ? (x, y, z) : nil
}

if let v = parseVec3(s: "(1 2 3)") {
    print(v)
}

现在，这确实有效。 但我的问题是我正在解析一个文件，其中大部分行（成千上万行）是六组数字的三元组。 withUnsafeMutablePointer的高耸结构看起来非常荒谬。 我确定我可以使用更多 Swift 原生方法（或只是正则表达式）来解析它，但我希望只使用vsscanf ，因为在 C 中解析这个文件非常简单：

int main(int argc, char const *argv[])
{
    char s[] = "(1 2 3) (5 9 1) (0 5 8)";

    Vec3 a, b, c = {0, 0, 0};

    sscanf(s,
        "(%f %f %f) (%f %f %f) (%f %f %f)",
        &(a.x), &(a.y), &(a.z),
        &(b.x), &(b.y), &(b.z),
        &(c.x), &(c.y), &(c.z)
    );

    printf("a: (x: %f, y: %f, z: %f)\n", a.x, a.y, a.z);
    printf("b: (x: %f, y: %f, z: %f)\n", b.x, b.y, b.z);
    printf("c: (x: %f, y: %f, z: %f)\n", c.x, c.y, c.z);

    return 0;
}

如上所述使用 Swift 中的withUnsafeMutablePointer方法执行此操作将导致11 with<Whatever>范围，这只是解析的浮点数的一半......

我想我应该可以做这样的事情，但我不知道如何获得指向其他结构成员的指针偏移量：

func parseVec3_3(s: String) -> Vector3? {
    var output = Vector3(x: 0, y: 0, z: 0)
    
    var r: CInt = 0
    s.withCString { buffer in
        withUnsafeMutablePointer(to: &output) { ptr in
            withVaList([ptr, /* offset pointer here */]) { va in
                r = vsscanf(buffer, "(%lf %lf %lf)", va)
            }
        }
    }
    
    return r == 3 ? output : nil
}

Answer 1

像这样：

var a: Int = 0
var b: Float = 0
withUnsafePointer(to: &a) { pointerToA in
    withUnsafePointer(to: &b) { pointerToB in
        withVaList([pointerToA, pointerToB]) { va_list in
            "(5, 3.14)".withCString { buffer in
                let r = vsscanf(buffer, "(%d, %f)", va_list)
            }
        }
    }
}
print(a)
print(b)

产出

5
3.14

更新
OP编辑的答案包括关于Vector3(x: 0, y: 0, z: 0)的问题应该变成：

public struct Vector3: Equatable {
  public var x: CGFloat
  public var y: CGFloat
  public var z: CGFloat

  public init(x: CGFloat, y: CGFloat, z: CGFloat) {
    self.x = x
    self.y = y
    self.z = z
  }
}

func parseVec3_3(s: String) -> Vector3? {
    var output = Vector3(x: 0, y: 0, z: 0)
    var r: CInt = 0
    s.withCString { buffer in
        withUnsafePointer(to: &output) { (outputPointer: UnsafePointer<Vector3>) in
            outputPointer.withMemoryRebound(to: CGFloat.self, capacity: 3) {
                withVaList([OpaquePointer($0), OpaquePointer($0.advanced(by: 1)), OpaquePointer($0.advanced(by: 2))]) { va in
                    r = vsscanf(buffer, "(%lf %lf %lf)", va)
                }
            }
        }
    }
    return r == 3 ? output : nil
}

if let vector: Vector3 = parseVec3_3(s: "(1.0 2.0 3.0)") {
    print(vector)
}

产出

Vector3(x: 1.0, y: 2.0, z: 3.0)

Answer 2

来自CVarArgs 的文档：

要为c_api函数创建包装器，请编写一个接受CVarArg参数的函数，然后使用withVaList(_:_:)函数调用导入的 C 函数。

Swift 只导入使用va_list作为参数的 C 可变参数函数。 使用可变参数语法的 C 函数不会被导入，因此不能使用...参数CVarArg 。

您的包装函数可能如下所示：

func vsscanfSwiftWrapper(
    buffer: UnsafePointer<CChar>,
    format: UnsafePointer<CChar>,
    _ arguments: CVarArg...
) -> CInt {
    withVaList(arguments) { vaList in
        vsscanf(buffer, format, vaList)
    }
}