大概在兩年前左右就約略知道 Swift 團隊在開發 Swift/C++ Interop，也就是可以在 Swift 當中呼叫 C++ 程式的能力，而到了 2023 年 WWDC 也正式發布，在 Xcode 15 當中可以混寫 Swift 與 C++。
雖然公司還有一些 side project 都用到了 C++，也一直想試試看能不能無痛混合 Swift 與 C++ 。不過，網路上看到的討論看來不多，而由於今年的工作可說是水深火熱，大概前陣子才有時間試了一下，簡單寫點心得。心得是，雖然的確可以從 Swift 呼叫 C++，但目前應該還是很難實際用在工作上。以下條列些摘要：
- C++ 的 namespace 到了 Swift 中會變成 enum，class 到了 Swift 中會變成 struct。
- 由於變成了 struct，所以匯入的 C++ class 會失去原本所有的繼承關係。一方面，我們不能在 Swift 中寫一個 Swift class 去繼承一個 C++ class，另外，如果一個 C++ API 要求傳入某個 C++ class，我們也不能傳入這個 class 的 subclass。
- C++ 那端的 virtual method 不會出現在 Swift 中。
- 一些用了C++ 11 特性的 class 或 method，像是用了 unique_ptr ，也無法出現在 Swift 端。如果一個 method 用了 shared_ptr 當做參數，那麼這個 method 就不會暴露出來，但如果把 unique_ptr 用在成員變數上，那，整個 class 都不會出現，而所有繼承這個 class 的所有 subclass 也都不會出現。
- 如果在 C++ 這端用到了 lambda，雖然可以在 Swift 這邊看到這些API，但是 Swift 這邊好像還找不到可以相對支援的語法。
開始混合 Swift 與 C++
就像我們想混用 Swift 與 Objective-C 一樣，只要在 Swift 專案當中，選擇新增一個 C++ 檔案，Xcode 就會問你要不要加上一個 Objective-C bridging header。其實可以想成，在 Xcode 15 之後，在Swift 中可以混用 Objective-C、C++ 與 Objective-C++。
不過，真的要開始能夠用 C++，記得要去改一下 Xcode 設定裡頭的 C++ and Objective-C Interoperability 選項，把 C/Objective-C 改成 C++/Objective-C++。
接下來我們來隨性寫一個 C++ class。
去 Swift 那邊，我們就可以使用 Cpp.TestClass1() 這個語法，建立一個 instance，然後呼叫他的方法與成員變數。
C++ class 的 Swift Interface
如果我們直接在 Xcode 當中，對一個 C++ header ，選擇 “Generated Interface” 這個選項，我們沒辦法直接產生想要的 Swift Interface，Xcode 15 裡頭只會是一片空白。不過，我們如果將這個 class 放在一個 SPM 的 Package 當中，就可以從 Swift 這端去看從整個 package 匯入的 interface。就跟把 Objective-C 打包成 SPM 一樣，建立好一個 SPM 之後，我們把 C++/Objectice.c 的實作，放在 Source 目錄下，然後把所有的 public header，都放在 Source 目錄下的 include 目錄中。
然後，如果你在 Swift 這端，寫了一行 import CppStudy 的程式碼，在 CppStudy 這個 Module 名稱上，鍵盤按著 command 然後用滑鼠點擊，就會進入 module interface。於是我們可以看到，CppStudy 這個 C++ class 變成了 Swift enum，TestClass1 這個 class 變成了 struct。C++ 的 std::string 到了 Swift 中變成 std.string，然後 vector…變成了一個看起來就很嚇人的型態。
另外ˋ需要注意的是，由於對 C++ 物件呼叫任何 method，都可能影響 C++ 物件本身的成員變數，所以，所有的 method 都是 mutating 的。我們在 Swift 中要使用 C++ 物件時，大概都得用 var 而不是 let。
C++ class 的繼承關係
我們來試試看，建立一個 TestClass2，繼承自 TestClass1。
到了 Swift 這邊，可以看到，TestClass1 與 TestClass2，只是兩個各別的 struct，中間已經沒有繼承關係了。
假如，我們在 C++ 這邊，建立了一個 method，要傳入 TestClass1。
到了 Swift 這邊，就會發現，明明 TestClass2 繼承自 TestClass1，但我們卻不能夠把 TestClass2 傳進去。
其他 C++ 語言特性
我們再來做點實驗。我們建立一個 method channel，然後建立傳入 shared_ptr、unique_ptr 的 method，還有將 unique_ptr 當成成員變數。
到了 Swift 會變成這樣：
我們的 virtual method 被直接打上了 unavailable，原因是目前還沒有辦法支援。至於用了 unique_ptr 的 method，以及把 unique_ptr 的 class，就直接不見了。
或許還要一段時間，Swift C++ Interop 才會更成熟。這段時間想要讓 Swift 呼叫 C++，中間大概還是得要透過一層 Objective-C。
