iOS开发 -- Swift之可选型(五)

可选型

很多时候我们在编程时需要错误处理,那么同样一件事情可能会产生很多的错误,比如http的状态码就是很好的例子

var errorCode: Int = 404
//没有错误置为0,此时的0是作为哨兵的作用。
errorCode = 0

但当别人读程序的时候怎么知道0代表没有错误还是代表另一种错误呢?这就是可选型这种类型的来源。

  • Swift的设计师认为我们不该用同样的一种类型的中的某个特殊值来代表没有这个概念。应该用统一的一个符号或者值来代表没有这个概念。在Swift中这个特殊的符号就是nil。
  • OC中nil的本质依然是一个特殊值0,而不是一个单独的类型。在Swift中没有不代表0,没有就代表没有,nil与其他类型是严格区分开的,正因为如此Swift创造出了可选型这个概念。
errorCode = nil     //报错:Nil cannot be assigned to type 'Int'
var color : UIColor = nil   //报错:Nil cannot initialize specified type 'UIColor'
  • nil这种类型要如何声明呢:nil一定要和其他类型一起共存。
var errorCode: Int? = 404           //整形的可选型
errorCode = nil
注意:Int 和 Int? 是两种类型
var color : UIColor? = nil
  • 整型可选型是可以被整型赋值的,反之则不可以。
var errorCode: Int? = 404
var imInt = 405

errorCode = imInt
imInt = errorCode           //报错
  • 打印出来的可选类型,会自动添加Optional()。
print(errorCode)            //Optional(405)
  • 可选型必须要显示声明。

可选型的解包

  • 可选型是不能被直接使用的(在此也可以看出Swift是门安全的语言)
var errorCode: String? = "404"
"The errorCode is " + errorCode     //报错
  • Unwrap解包操作
//强制解包(有风险,为nil时会崩溃)
"The errorCode is " + errorCode!
  • 为了方便解包的判断,Swift提供了一个新的语法:
//传统写法
if errorCode != nil {
    "The errorCode is " + errorCode!
}
else {
    "No error"
}

//Swift新语法

//if-let解包
if let unwrappedErrorCode = errorCode {
    "The errorCode is " + unwrappedErrorCode
}
else {
    "No error"
}
此时,unwrappedErrorCode是String类型,errorCode仍旧是String?类型
  • 多个可选型进行判断时,可以同时解包:
var errorMessage:String? = "Not Found"

if let errorCode = errorCode ,errorMessage = errorMessage {
    "The errorCode is " + errorCode + "\nThe errorMessage is " + errorMessage
}
  • if-let解包的本质是在使用if,那么if语法的一些其他特性我们也可以在解包时使用:
if let errorCode = errorCode ,errorMessage = errorMessage where errorCode == "404"{
    "Page not found"
}

基于可选型的两个操作Optional Chaining和Nil-Coalesce

Optional Chaining

以下代码,功能是完全一致的:

var errorMessage: String? = "Not found"
if let errorMessage = errorMessage {
    errorMessage.uppercaseString
}

errorMessage?.uppercaseString
//不再需要if-let这样的方式一点一点的解包,而用一行代码就可以。该行代码的返回值为可选型。


if let errorMessage = errorMessage?.uppercaseString {
    errorMessage
}

Nil-Coalesce

以下代码,功能是完全一致的:

var errorMessage: String? = nil

let message: String
//这之间如果对message操作的话,程序就会崩溃
if let errorMessage = errorMessage {
    message = errorMessage
}
else {
    message = "No error"
}

//三目运算符
let message2 = errorMessage == nil ? "No error" : errorMessage!

//Nil-Coalesce
let message3 = errorMessage ??  " No error"

?? 空合运算符

空合运算符做的事情很简单。x ?? y表示判断x是否为nil,若不为nil,则将x解包后返回,否则,取y的值。比如下面的代码:

let username = loginName ?? "Guest"

假设有一个“系统”,用户可以实名登录,也可作为游客匿名登录,此时,用户的登录名loginName则应该表示为可选型。而系统最终显示的用户名username则需要根据loginName的内容做一个判断,如果loginName为空,则使用默认名称"Guest"。

为什么要有空合运算符呢?

首先,一个显而易见的问题是,这样写和下面两种写法,除了代码更简洁以外,还有其他区别吗?

// 写法1,使用if-else 
let username: String 
if let loginName = loginName{ 
username = loginName 
}
else{
username = "Guest" 
} 

// 写法2,使用三目运算符(ternary operator) 
let username = loginName != nil ? loginName! : "Guest" 

在我们的这个例子中,答案是没有区别。??在这里的使用就只是让代码更加简洁了。但要知道,如果我们只是因为代码的简洁就给语言添加各种奇怪的符号,这种语言势必可读性很差。那么多语言都引入空合运算符,绝不仅仅只是因为代码简化,难道空合运算还有其他功能作用?

我们可以看到,空合运算x ?? y像极了一种三目运算符使用的简化形式。三目运算符的使用是这样的:condition ? x : y。我们需要判断表达式condition的真假,若为真,则取x,否则取y。而空合运算就是在判断可选型是否为nil的情况下,一种特殊的使用三目运算的形式:x != nil ? x : y。因为在很多语言中,空可以和布尔值False直接对应,所以我们抽象地将其称为x ? x : y

为什么这种特殊的使用三目运算符的方式要被一个新的符号??所取代?答案就蕴藏在x ? x : y这个式子中。这里注意,x被使用了两次!当我们的x仅仅是一个变量的时候,这无关痛痒。但如果x是一套复杂的逻辑呢?

依然以我们可以匿名登录的系统为例。现在登录过程有一个函数login(),返回String?,登陆成功则返回登录用户名的String,失败则返回nil。那么此时,使用三目运算符获取系统显示的用户名就变成了这个样子:

let username = login() != nil ? login()! : "Guest" 

有没有觉得整个人都不好了?为什么要登录(调用login())两次?在这里如果只是对效率有影响也就罢了。更关键的是,如果login()函数带有副效果(side effect)怎么办?比如,用户登录成功的话,顺便给一个记录用户登陆次数的指示器+1,此时,逻辑都出问题了,用户的每次登录被记录了两次!

空合运算符因此应运而生。相较于x ? x : y,在x ?? y中,保证了x只被运算了一次。这便是空合运算符的功能作用。

let username = login() ?? "Guest"

更多可选型的实际使用

可选型在元组中的使用

var error1 :(errorCode: Int , errorMessage: String?) = (404 , "Not found")

error1.errorMessage = nil;
//error1 = nil

var error2 :(errorCode: Int , errorMessage: String)? = (404 , "Not found")
//error2?.errorMessage = nil
error2 = nil

可选型的实际应用

var ageInput: String = "xyz"
var age = Int(ageInput)         //此时返回的是可选型


var greetings = "Hello"
greetings.rangeOfString("ll")   //此时返回的是可选型

因为有了可选型再加上Swift是强类型的语言,很多时候我们要做一些额外的操作来处理可选型。但也恰恰如此,保证了我们的程序是安全的。在Swift中几乎不会因为空指针而崩溃的。

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