ios - Swift - 使用UnsafePointer传递变量和传递变量地址之间的区别？

Question

最近我试图查看我的变量的地址，但我有这个问题。

var age: Int = 5

withUnsafePointer(to: age) {
    print($0) // 0x00007ffee3362750
    print($0.pointee) // 5
}

withUnsafePointer(to: &age) {
    print($0) // 0x000000010d226330
    print($0.pointee) // 5
}

为什么它显示不同的内存地址以及为什么它为 pointee 显示相同的值？

var strarr = [1, 2]

withUnsafePointer(to: strarr[0]) {
    print("\($0)") // 0x00007ffee3362750
    print("\($0.pointee)") // 1
}

withUnsafePointer(to: strarr[1]) {
    print("\($0)") // 0x00007ffee3362750
    print("\($0.pointee)") // 2
}

withUnsafePointer(to: &strarr[0]) {
    print("\($0)") // 0x0000600002755760
    print("\($0.pointee)") // 1
}

withUnsafePointer(to: &strarr[1]) {
    print("\($0)") // 0x0000600002755768
    print("\($0.pointee)") // 2
}

对于数组，为什么当我没有传递变量地址时它为索引 1 和 2 显示相同的内存地址，为什么当我传递变量地址时它为索引 1 和 2 显示不同的内存地址内存地址？

感谢您的回答并期待了解这一点

Answer 1

您看到的不同之处在于您使用了 withUnsafePointer 的两个不同重载，我将按照您使用它们的相同顺序列出它们:

func withUnsafePointer<T, Result>(to value: T, _ body: (UnsafePointer<T>) throws -> Result) rethrows -> Result

和

func withUnsafePointer<T, Result>(to value: inout T, _ body: (UnsafePointer<T>) throws -> Result) rethrows -> Result

两者的区别在于 inout 用于 value 参数的限定符。

现在，让我们尝试了解幕后发生的事情。

首先，0x00007ffee3362750 看起来像一个栈指针，而 0x000000010d226330 看起来像一个堆指针。堆栈地址从为程序分配的内存的顶部开始，并随着每次函数调用而减少(并在函数返回时增加)。

这表明 withUnsafePointer 的第一个重载从作为参数传递的变量创建了一个临时的可写变量。这是必需的，因为 UnsafePointer 需要一个 inout 引用才能使用，并且常规参数是只读的。

这意味着 withUnsafePointer 的非 inout 重载的实现看起来像这样:

func withUnsafePointer<T, Result>(to value: T, _ body: (UnsafePointer<T>) throws -> Result) rethrows -> Result {
    var value = value // shadow the argument, create a readwrite location
    return try withUnsafePointer(&value, body)
}

因此，第一个调用需要分配一个中间内存位置，这就是为什么您会看到两个不同的地址，因为地址没有指向同一个内存位置。但是，由于两个内存位置都以相同的值开始，因此打印 pointee 会产生相同的输出。

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现在，让我们谈谈数组示例。您看到的行为具有相同的原因:堆栈分配。发生的事情是:

1. 程序开始执行，栈指针的值为P(随机名)
2. non-inout withUnsafePointer被调用，这是一个函数调用，栈是为函数预留的；堆栈指针为 P - N
3. withUnsafePointer 创建临时可写变量，并执行
4. withUnsafePointer 返回，并释放栈内存，此时栈指针回到P
5. 第二个非inout withUnsafePointer被调用，栈指针回到P - N，但是由于两者之间没有其他函数调用，相同的栈地址被保留给临时可写变量，因此 UnsafePointer 实例具有相同的地址

这里，即使UnsafePointer指向同一个地址，该地址的值也是不同的，分别对应arr[0]和arr的值[1].

对于 inout 调用，UnsafePointer 指向数组缓冲区中项目的实际地址。

这也是您可以为非 inout 调用获取不同值的方法:

withUnsafePointer(to: strarr[0]) {
    print("\($0)")
    print("\($0.pointee)")
}

// this adds a nested function call, which also decreases the stack pointer
// resulting in the temporary location not being on the same stack address
func test() {
    withUnsafePointer(to: strarr[1]) {
        print("\($0)")
        print("\($0.pointee)")
    }
}
test()