为何每次调用processUnsafeRawPointer(key)结果不同？String传UnsafeRawPointer解析

代码与输出 #

示例代码 #

var key = "Key"

func jump() {
    print("\ntest UnsafeRawPointer")
    processUnsafeRawPointer(key)
    processUnsafeRawPointer(&key)
}

func processUnsafeRawPointer(_ key: UnsafeRawPointer) {
    print(key)
}

public static func main() {
    jump()
    jump()
    jump()
}

控制台输出 #

test UnsafeRawPointer
0x0000600000c104a0
0x000000010000d3c0

test UnsafeRawPointer
0x0000600000c104a0
0x000000010000d3c0

test UnsafeRawPointer
0x0000600000c18020
0x000000010000d3c0

问题解答 #

1. 为什么processUnsafeRawPointer(key)的打印结果会变化？ #

Swift的String是值类型，但底层依赖引用类型的存储结构。当直接把String传给UnsafeRawPointer参数时，Swift会临时分配一块UTF-8编码的字节缓冲区，用来存放字符串的内容，传递给方法的指针就是这块缓冲区的起始地址。

这块临时缓冲区的生命周期仅局限于当前函数调用：processUnsafeRawPointer执行完毕后，Swift会自动释放它。每次调用时，系统会根据当前内存分配情况决定缓冲区的位置，可能复用之前的内存地址，也可能分配新的地址，所以你会看到指针值有时相同、有时不同。

2. 直接传递String给接收UnsafeRawPointer的方法会发生什么？ #

• 自动临时缓冲区创建：Swift会自动将String转换为UTF-8编码的临时字节缓冲区，把缓冲区的起始地址作为UnsafeRawPointer传入方法。
• 缓冲区生命周期有限：临时缓冲区仅在当前方法调用期间有效，方法执行完成后立即被释放。如果在方法外保存这个指针并后续访问，会触发野指针错误，导致未定义行为。
• 指针地址不固定：由于缓冲区是每次调用时临时分配的，内存地址可能随每次调用变化，无法保证一致性。

补充：为什么processUnsafeRawPointer(&key)的指针值固定？ #

&key传递的是变量key本身的内存地址（这里key是全局变量，存储在静态内存区域），这个地址在程序运行期间是固定不变的，所以每次打印的指针值都一致。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Yasic