C++中调用OC代码

前言

　　最近项目中为了方便维护，底层统一使用C++编写。由于是项目是做屏幕共享sdk，所以只能底层的压缩、编解码使用C++，屏幕捕获部分Mac和win就自己实现了。那么问题就来了，因为是面向接口编程，所以项目的入口都是c++来写的，而屏幕捕获是需要oc部分的代码，就需要C++调用oc代码了。

准备

之前只做过OC调动C++，于是Google了一下，在Stack Overflow上找到了这个回答。要看具体描述的可以去链接看看，实现思路一共有两种，我在这里大概描述一下。第一种，由于C++是不能直接调用OC的，所以需要通过C语言作为中间层，即C++调用C，C调用OC，这样就达到了C++调用OC的目的。第二种OC是可以调用C++的，通过在外部声名C++类，然后类具体实现放在OC类中，这样C++类就能够调用OC类了，其他需要调用OC的类，只需要调用外部声名的类即可。

实现

具体的实现方式有两种，第一种是C语言方法接收oc对象指针和参数，然后把指针桥接为具体的oc对象。第二种是用C++进行包装，先声名一个C++类，这里称为A。然后在OC类中，这里称为B，对A进行实现，因为这个实现实在OC语言里的，所以在这里是可以直接调用OC代码的。接下来声名一个C++类C。类C通过持有类A来调用OC类B，即A（C++）->C（C++）->B(OC类)

实现方式一 by C

MyObject-C-Interface.h

int MyObjectDoSomethingWith (void *myObjectInstance, void *parameter);

MyObject.h

@interface MyObject : NSObject
{
    int someVar;
}

- (int)doSomethingWith:(void *)aParameter;
@end

MyObject.mm

@implementation MyObject

int MyObjectDoSomethingWith (void *self, void *aParameter)
{
    // 通过将self指针桥接为oc 对象来调用oc方法
    return [(__bridge id)self doSomethingWith:aParameter];
}

- (int) doSomethingWith:(void *) aParameter
{
    //将void *指针强转为对应的类型
    int* param = (int *)aParameter;
    return *param / 2 ;
}

- (void)dealloc
{
    NSLog(@"%s", __func__);
}

@end

MyCPPClass.h

class MyCPPClass {
    
    
public:
    MyCPPClass();
    ~MyCPPClass();
    int someMethod (void *objectiveCObject, void *aParameter);
    void *self;
    
    void setSelf(void *self);
};

MyCPPClass.cpp

#include "MyObject-C-Interface.h"

MyCPPClass::MyCPPClass()
{
    
}

MyCPPClass::~MyCPPClass()
{
    
}


int MyCPPClass::someMethod (void *objectiveCObject, void *aParameter)
{
    // To invoke an Objective-C method from C++, use
    // the C trampoline function
    return MyObjectDoSomethingWith (objectiveCObject, aParameter);
}

void MyCPPClass::setSelf(void *aSelf)
{
    self = aSelf;
}

main.mm

#include "MyCPPClass.hpp"
#import "MyObject.h"

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        // insert code here...
        NSLog(@"Hello, World!");
        MyObject *object = [[MyObject alloc] init];
        MyCPPClass *c = new MyCPPClass();
        c->setSelf((__bridge void *)object);
        int a = 12;
        int result = c->someMethod((__bridge void *)object, &a);
        NSLog(@"%d", result);
    }
    return 0;
}

运行结果如下：

存在的问题

在每次C++调用时都需要传递OC对象桥接为void *的指针，使用起来很不方便。

方式二 by C++ IMPL

MyObject-C-Interface.h

#ifndef MyObject_C_Interface_h__h
#define MyObject_C_Interface_h__h

class MyClassImpl
{
public:
    MyClassImpl ( void );
    ~MyClassImpl( void );
    
    void init( void );
    int  doSomethingWith( void * aParameter );
    void logMyMessage( char * aCStr );
    
private:
    void * self;
};

#endif /* MyObject_C_Interface_h__h */

需要注意的是，MyClassImpl的实现是放在OC中的
MyObject.h

NS_ASSUME_NONNULL_BEGIN

@interface MyObject : NSObject
{
    int someVar;
}

- (int)  doSomethingWith:(void *) aParameter;
- (void) logMyMessage:(char *) aCStr;


@end

NS_ASSUME_NONNULL_END

MyObject.mm

#include "MyObject-C-Interface.h"

typedef void(^RetainSelfBlock)(void);

@implementation MyObject
{
    RetainSelfBlock _retainBlock;//通过这个block持有对象，造成循环引用，避免被释放
}
MyClassImpl::MyClassImpl( void )
: self( NULL )
{
    
}

MyClassImpl::~MyClassImpl( void )
{
    [(__bridge id) self breakRetainCycly];
}

void MyClassImpl::init( void )
{
    MyObject *object = [[MyObject alloc] init];
    object->_retainBlock = ^{//循环引用
        [object class];
    };
    
    self = (__bridge void *)object;
    
    NSLog(@"%p", self);
}

int MyClassImpl::doSomethingWith( void *aParameter )
{
    NSLog(@"%p", self);
    return [(__bridge id)self doSomethingWith:aParameter];
}

void MyClassImpl::logMyMessage( char *aCStr )
{
    [(__bridge id)self logMyMessage:aCStr];
}

- (int) doSomethingWith:(void *) aParameter
{
    int result = 0;
    
    // ... some code to calculate the result
    
    return result;
}

- (void) logMyMessage:(char *) aCStr
{
    NSLog( @"%s", aCStr );
}

//打破循环引用，释放对象
- (void) breakRetainCycly
{
    _retainBlock = nil;
}

- (void)dealloc
{
    NSLog(@"%s", __func__);
}
@end

在MyObject.mm中需要注意的是，由于OC是使用ARC来进行内存管理的，C++不能够管理OC对象的生命周期。在默认的情况下，临时变量会在autorelease pool每一次pop后被释放，所以在oc实现中要想对象不被释放，那就需要循环引用来帮忙了。

具体代码如下,在MyClassImpl初始化时，利用循环引用保证object不被释放，在MyClassImpl调用析构函数时，将block置空，打破循环引用，以此来释放oc对象

void MyClassImpl::init( void )
{
    MyObject *object = [[MyObject alloc] init];
    object->_retainBlock = ^{//循环引用
        [object class];
    };
    
    self = (__bridge void *)object;
    
    NSLog(@"%p", self);
}

MyClassImpl::~MyClassImpl( void )
{
    [(__bridge id) self breakRetainCycly];
}

//打破循环引用，释放对象
- (void) breakRetainCycly
{
    _retainBlock = nil;
}

MyCPPClass.hpp

#ifndef MyCPPClass_hpp
#define MyCPPClass_hpp

#include <stdio.h>

class MyClassImpl;

class MyCPPClass
{
    enum { cANSWER_TO_LIFE_THE_UNIVERSE_AND_EVERYTHING = 42 };
public:
    MyCPPClass ( void );
    ~MyCPPClass( void );
    
    void init( void );
    void doSomethingWithMyClass( void );
    
private:
    MyClassImpl * _impl;
    int           _myValue;
};


#endif /* MyCPPClass_hpp */

MyCPPClass.cpp

#include "MyCPPClass.hpp"
#include "MyObject-C-Interface.h"

MyCPPClass::MyCPPClass( void )
: _impl ( NULL )
{   }

void MyCPPClass::init( void )
{
    _impl = new MyClassImpl();
    _impl->init();
}

MyCPPClass::~MyCPPClass( void )
{
    if ( _impl ) { delete _impl; _impl = NULL; }
}

void MyCPPClass::doSomethingWithMyClass( void )
{
    int result = _impl->doSomethingWith(&_myValue);
    if ( result == cANSWER_TO_LIFE_THE_UNIVERSE_AND_EVERYTHING )
    {
        _impl->logMyMessage("Hello, Arthur!");
    }
    else
    {
        _impl->logMyMessage("Don't worry.");
    }
}

main.mm

#include "MyCPPClass.hpp"

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        MyCPPClass *temp = new MyCPPClass();
        temp->init();
        temp->doSomethingWithMyClass();
        delete temp;
    }
    return 0;
}

运行结果

总结

第一种通过C语言的方式来调用，使用起来更复杂，所以建议使用C++的方式来实现。需要注意的问题是C++不能管理OC对象的释放，所以需要利用循环引用。

你可以在这里下载demo

参考：https://stackoverflow.com/questions/1061005/calling-objective-c-method-from-c-member-function