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重读 Swift 之一：Optional（可选型）

2016-08-05  本文已影响1257人  HenryCheng

之前学习 Swift 的时候都是比较破碎，零零散散，以至于有些地方学习的不够透彻。所以趁最近有时间，就开始重新学习 Swift ，从最基本的开始学习，希望能深入理解，见微知著！
关于 Swift 我们都是到是类型安全型的，相较于 OC ，安全似乎更能体现出来。关于这一方面， Swift 的可选型（optional）就不得不说了，可选型可以说是 Swift 最为突出的特性之一。可能有的同学在看 Swift 的过程中会遇到可选型（比如 String? ），有时也会见到 String! 这样的，搞不明白其中的意思，所以今天就来一步步理解可选型。

一、什么是 Optional

Optional 是 Swift 新加入的类型，所以学过 OC 的童鞋就知道在 OC 中是没有这个概念的。可选型的意思简单理解是：有值得时候就有值，无值的时候就是 nil 。Swift 中的 nil 和其他语言中的 nil 还有些不一样，nil 自己本身就是一种类型，没有就是 nil ，是和其他类型严格区分开的。
可选型的定义很简单：类型 + ? 。比如 String?、Int?、Float? 等，这里需要注意的是 String? 和 String 是完全不同的两个类型，前者是 String 类型的额可选型，后者是 String 类型，注意区分。举个例子，在 OC 中我们可以这样写

 NSString *name = @"loveway";
 name = nil;

上面的这种写法在 OC 中是没有问题的，相比于上面，在 swift 中

var name: String = "loveway"
name = nil

如果我们像上面代码中这样写就会报错，如下

error

说的是 nil 是不可以分配给 String 类型的，这也说明在 swift 中 nil 是和其他类型严格区分的。改为可选型即可，

var name: String? = "loveway"
name = nil

可选型，顾名思义就是可以选择，比如 String? 的意思就是可以在 String 和 nil 之间选择，可以是 String 也可以是 nil 。如果一个变量定义成 String，那么这个变量就会是 String 类型，而不可能是nil。
还有一点需要注意的是声明可选型必须是显示的声明也就是必须是

var name: String? = nil

这样，而不能是

var name = nil

这样，因为 Swift 在做类型判断的时候无法判断 name 到底是 String 类型的可选型还是其他类型的可选型，因此会导致编译错误。

Tips: 当然枚举类型的写法还可以如

var name: Optional<String> = Optional.Some("Loveway")

这样，只不过我们一般都用

var name: String? = nil

这样的简写。

二、Optional的解包

可选型是不能够被直接使用的（因为 Swift 是类型安全的，可选型的值又可能会是 nil，如果不做处理可能导致程序 crash），如果我们想使用可选型的值，那么在这之前我们需要做的一项工作就是：解包（unwarp）！

var name: String? = "loveway"
"My name is " + name!

但是这样的解包是不安全，因为你不知道什么时候你的这个可选型就会变成 nil，如果我们代码非常多的话，一不小心为 nil了，可能会导致程序崩溃。这个时候我们会想到一种方法：判空！如下，

var name: String? = "loveway"
if name != nil { 
   "My name is " + name!
} else {
    print("name is nil")
}

这样写似乎是没有什么问题了，但是需要注意的是，你在判断非 nil 的作用域内使用 name 的时候还必须把 ! 带上，这样代码比较多的时候还是比较麻烦。于是我们可以使用下面这种方式，

var name: String? = "loveway"
if let name = name {
   "My name is " + name
} else {
    print("name is nil")
}

这种解包方式可以保证 name 是解包过的，不会再是 nil 这种情况，其实逻辑是和上面做非空判断一样的。当然你把 let 换成 var 也是可以的，效果是一样的，只不过我们一般要用的是解包后的值，而不会去改变它，所以平常使用中一般都是用 if let 。
同时 if let 可以同时一次性解包多个可选型，用 , 隔开，使语句简洁，如下

var name: String? = "loveway"
var age: Int? = 18
if let name = name, age = age {
   "My name is " + name
} else {
    print("name is nil")
}

最后，既然这里使用的是 if ，那么同样我们可以如下这样用，来进行进一步的判断筛选

var name: String? = "loveway"
var age: Int? = 18
if let name = name, age = age where age == 18 {
    print("My name is \(name), age is \(String(age))")
} else {
    print("name is nil")
}

如上也是可以的。

三、可选链式调用（Optional Chaining）

可选链式调用（Optional Chaining）是一种可以在当前值可能为 nil 的可选值上请求和调用属性、方法及下标的方法。如果可选值有值，那么调用就会成功，如果可选值是 nil ，那么调用将返回 nil。多个调用可以连接在一起形成一个调用链，如果其中任何一个节点为 nil ，整个调用链都会失败，即返回 nil 。
下面我们就来举个例子具体说明可选链，如下

var name: String? = "loveway"
if let name = name {
    print(name.uppercaseString)
} else {
    print("name is nil")
}

我们来解包 name ，如果有值就打印出 name 的大写，如果没有就输出 name is nil ，其实上面这段代码完全等同于

var name: String? = "loveway"
name?.uppercaseString

上面这句代码的意思就是如果可选型变量 name 有值，那么就对 name 进行解包，并得到 name 的uppercaseString 值，如果没有，那么这句代码就会返回一个 nil 。这样就符合 Swift 的类型安全，完全是没有问题的。但是如果你写成

var name: String? = "loveway"
name!.uppercaseString

也是可以的，不过不安全，因为如果 name 没有值，你进行强制解包，就会报错。
所以我们以后可能会用到类似于 person?.name?.uppercaseString 这样的一层层解包的，这种就是可选链。

四、Nil Coalescing Operator（空合运算符）

如上，如果我们想把解包后的值存起来的话，可以这样

let newName = name == nil ? "no name" : name!

上面代码的意思就是如果 name 为 nil ，newName 就是 "no name"，否则 newName 就是 name!（name的解包）。其实 Swift 为我们提供了更简洁的语法，如下

let newName2 = name ?? "no name"

上面代码的意思就是 name 如果有值 newName2 的值就是 name! ,否则就是 no name 。这里需要注意的是 ??是空合运算符，这样写的可阅读性强，比较简洁。
当然关于 ?? 远不止这些，有兴趣的同学可以看 聊聊swift语言中的“??” 这篇文章。

五、隐式可选型

上面我们都知道了，创建一个显示可选型是: 类型 + ?。这里创建隐式可选型的就是： 类型 + !。

var name: String! = "loveway"

这里可能有的童鞋会疑惑，已经有了显示的可选型，为什么还需要有隐式的可选型。这里其实隐式的可选型也是有一定作用的。比如你有一个变量，声明为隐式的可选型（!），它的作用就是，当你这个类没有被初始化的时候他是没有值的，但是当你这个类初始化以后，你可以确保他是有值的，所以这里声明为隐式的可选型，而不是显示的。同样需要注意的是隐式的可选型也是可选型，如果你需要用它的值，你也是要进行判断的。如果不进行判断而直接使用，可能会造成不可预料的后果！
差不多可选型就到这里了，如果还有什么遗漏，欢迎大家指正！

参考链接：可选链式调用（Optional Chaining）

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