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Swift可选值(Optional Values)介绍:?和!使用总结

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kmplayer
2017.04.11 10:56* 字数 1885
一、Optional的定义

Optional是苹果引入到Swift语言中的全新类型,是Objective-C语言中没有的数据类型。它的特点就和它的名字一样:可以有值,也可以没有值,当它没有值时,就是nil。

注意Swift和OC中nil的区别

  • OC中,nil是一个指向不存在对象的指针(只有对象才能为nil);
  • Swift中,nil不是指针,它是一个确定的值,用于表示值缺失。任何类型的可选状态都可以设置为nil,不只是对象类型(当基础类型如整形、浮点、布尔等没有值时,也是nil)。没有初始值的值,是不能使用的,这就产生了Optional类型。

定义一个Optional的值很容易,只需要在类型后面加上问号(?)就行了。

//未被初始化,但是是一个Optional类型,为nil
var str: String?
str //输出nil
//未被初始化,也不是Optional类型
var str2: String
str2    //使用时出错

一个Optional值和非Optional值的区别就在于:Optional值未经初始化虽然为nil,但普通变量连nil都没有。

var number: Int? = 32

等价于

var numbet: Optional<Int> = 32

一个Optional对象只存在两种状态:包含一个值,或者为空,我们都可以通过解包(unwrap)来获取

解包使用的原因
Optional类型其实是一个枚举:

enum Optional<T> : Reflectable, NilLiteralConvertible {
    case None
    case Some(T)
    init()
    init(_ some: T)

    /// Haskell's fmap, which was mis-named
    func map<U>(f: (T) -> U) -> U?
    func getMirror() -> MirrorType
    static func convertFromNilLiteral() -> T?
}

当Optional没有值时,返回的nil其实就是Optional.None,即没有值。除了None以外,还有一个Some,当有值时就是被Some<T>包装的真正的值,所以我们拆包的动作其实就是将Some里面的值取出来。

关于! 和 ? 使用场景

?的使用场景:

  • 1)声明Optional值变量
  • 2)在对Optional值操作中,用来判断是否能响应后面的操作

!的使用场景:

  • 1)强制对Optional值进行拆包
  • 2)声明隐式拆包变量,一般用于类中的属性

对于可选类型, 使用之前需要拆包才不会报错。拆包有两种方式:

  • 显式拆包
  1. Optional Binding
    正常情况下,let pet = jackon.pet 的返回值不是 Bool,而是“有值”或者“没有值”,不能直接用于条件表达式。但是 if let 的搭配是一种仅仅针对 Optional 类型的特殊的情况,苹果有意在编译器做了这种处理。
if let str = strValue {
   let hashValue = str.hashValue
}
  1. 通过! str!
    对比拆包前后,对str的输出:
var str: String? = "Hello World!"
str     //{Some "Hello World!"}
str!    //Hello World!
  • 隐式拆包
    通过在声明时的数据类型后面加一个感叹号(!)来实现:
var str: String! = "Hello World!"
str //Hello World!

可以看到没有使用(?)进行显式的折包也得到了Some中的值,这个语法相当于告诉编译器:在我们使用Optional值前,这个Optional值就会被初始化,并且总是会有值,所以当我们使用时,编译器就帮我做了一次拆包。如果你确信你的变量能保证被正确初始化,那就可以这么做,否则还是不要尝试为好。

二、Optional的作用

一个Optional对象只存在两种状态:包含一个值,或者为空,我们都可以通过解包(unwrap)来获取。
Swift是一种类型安全的语言。Swift通过引入Optional解决了Objective-C中“有”与“无”的问题,使代码的安全性得到了很大的提高。
在某些场景下,Optional能起到很大的作用:

  • 当一些属性值可以为空时,比如一个Person类中,middleName,spouse这类的属性都可以为空
  • 当一个方法可以返回空值,比如类型转换函数,官方文档的例子
//try to convert a String into an Int
let possibleNumber = "123"
let convertedNumber = Int(possibleNumber)
// convertedNumber is inferred to be of type "Int?"
// 如果possibleNumber 是“hello”,则转换不会成功,就会返回nil
  • 如果在一个字典中,使用key获取对应的value时,返回的也应该是Optional的值,因为你也可能找不到key对应的value,此时返回nil。
  • 一个方法可以返回一个值,如果方法内部产生了错误,也可以什么都不返回。
  • Delegate 属性(不总是需要被赋值)
  • class中weak 类型的属性,他们所指向的值可以为空
  • 一个大的资源可以随时被释放,以节约空间,所以正常情况下都是空的,只有使用时才会请求赋值。
三、Optional Binding

出于类型安全的考虑,Swift不再把Optional当作Boolean值处理。像下面这条语句在swift中会遇到编译错误

var myString: String? = "Hello"
if myString {
    print(myString)
}

但是你可以通过==和!=,将Optional值和nil做比较来判断它是否包含一个值。如果不包含任何值,则为空。

if myString != nil{
    print("myString contain a string value of \(myString!)")
}

在上面的语句里,当我们确定myString包含一个值时,我们通过在myString后面添加一个!来进行强制解包(forced unwrapping),获取Optional内包含的值。
但是实际上,Swift提供了一种更加方便的形式来完成这一过程,所谓的Optional Binding
看下面的代码:

if let actualString = myString {
    print("myString contain a string value of \(actualString )")
} else {
    print("myString is nil")
}

上面代码的意思是,如果optional string 包含一个值,我们就把这个值赋给actualString,然后就可以在if语句里继续使用它了,所以不再需要对其进行解包了。这样我们就用Optional binding 代替了强制解包(forced unwrapping)。我们也可以使用if var actualString = myString来获取actualString,则这个actualString就是var类型的。

四、隐式解包Optional

先看一段代码

let possisbleString: String!

隐式解包的Optional本质上与普通的Optional值并没有什么不同,只是在访问时,编译器会自动帮我们完成在变量后插入!的行为:

let possibleString: String! = "An implicity unwrapped optional string."
let implicitString: String = possibleString //此处我们不需要!来对possibleString 进行显示解包

很显然,隐式解包的写法会带来一个潜在的危险,如果尝试访问一个为空的隐式解包Optional, 就会遇到一个runtime error。

五、Optional Chaining

Optional Chaining,如同名字一样,我们可以通过一个链来安全的访问一个Optional的属性或者方法。
当一个Optional值调用它的另一个Optional值的时候,Optional Chaining就形成了,基本上,Optional Chaining就是总是返回一个Optional的值,只要这个Chaining中有一个值为nil,整条Chaining就为nil,和Objective-C的向nil发消息类似。
有一点很有趣,就是Optional Chaining除了能将属性返回的类型变为Optional外,连方法的返回值都能强制变为Optional,哪怕这个方法没有返回值,但是别忘了,Void也算是一个类型。
可以参看两个例子:

if let isPNG = imagePaths["star"]?.hasSuffix(".png") {
    print("The star image is in PNG format")
}
//不使用Optional Chaining需要判断两次
if let pet = jackon.pet {
    if let toy = pet.favoriteToy {
        toy.name
    }
}
//使用Optional Chaining只需要判断一次
if let toy = jackon.pet?.favoriteToy {
    toy.name
}

这里通过在imagePath["star"]后面添加?来获取star所对应的图片路径,如果不存在就直接是nil,如果存在则返回对应的path,然后紧接着调用path的hasSuffix方法。
使用Optional Chaining可以让我们摆脱很多不必要的判断和取值,从而精简代码。

六、??的使用

当Optional解包后的值为nil时,我们可以通过使用??来设置一个默认值。
我们也可以将??链接起来,设置多重默认值:
let shapePath = imagePaths["cir"] ?? imagePaths["squ"] ?? defaultImagePath
这样每一次解包值为nil时都会设置默认的值。

参考:
http://blog.csdn.net/zhangao0086/article/details/38640209
http://www.jianshu.com/p/3c4e7dd6844f

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