Swift可选值(Optional Values)介绍：?和!使

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
}

2. 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