对于写惯了 OC 代码的程序员来说,不判空直接调用对象方法可能已经成为习惯了;而当方法的返回值是对象时,通常也是拿来就用。这些情况在 Swift 下都不存在了,因为 Swift 中出现了一个全新的概念:Optional(? & !)。
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Optional 用于表示一种值可能为空的对象类型。一个 Optional 对象表示了两种可能性:要么对象有值,你可以通过 “unwrap” 去获取到这个值;要么对象里面没有任何东西。
unwrap(解包):在对象后加 “?” 或 “!” 称为将对象 “unwrap”,可以获取到 Optional 里面的关联值
Optional 这个概念在 C 语言或 Objective-C 里面并不存在。在 OC 中最接近的概念是:本来要返回对象的方法可能会返回 nil,这个 nil 表示“没有有效的对象可以返回”;然而,这只在对象身上有效,它不能作用在结构体、基础 C 类型或枚举上。这些类型的变量如果没有值,OC 会用 NSNotFound
来表示,它需要方法的调用者意识到这些特殊返回值的存在,并作出特殊的处理。
Optional 解决了上述问题,在 Swift 中,Optional 可以处理任何类型的空值,而不需要用一个特殊的常量去表示。
举个栗子:
当我们需要将字符串转换为数字时,在 Swift 中会使用 Int
的构造方法,如下:
let possibleNumber = "123"
let convertedNumber = Int(possibleNumber)
此时,convertedNumber
就是一个 Optional,看一下文档可以发现,这个构造方法返回的是 Int?
。
原因是这个构造器可能会失败: possibleNumber
也许并不能被转化为数字。这里的 ?
表示返回的对象是一个可选值,它可能是某个 Int
类型的对象,也可能什么都没有。(它不可能是别的类型的对象,因为 Swift 是强类型的)
nil
这里可以套用 OC 中的概念,nil
表示空值,但是在 Swift 中,它只能被赋值给 Optional 对象。当声明一个 Optional 的变量又没有给它赋值时,它会自动被赋值为 nil
:
var surveyAnswer: String?
// surveyAnswer == nil
本质上 Swift 的
nil
跟 OC 的nil
是不一样的。
在 OC 中,nil
是指向一个不存在对象的指针;在 Swift 中,nil
不是一个指针,它是一个带有特定类型的表示数值缺失的值,任何类型的 Optional 都可以设置为nil
而不只是对象类型。
If 和强制解包
可以使用 if
来判断一个 Optional 对象是否有值,就像常见的判空操作。在判空后,这个 Optional 对象可以使用 !
来强制解包,这相当于告诉编译器:“我确定这个 Optional 对象肯定有值,直接取出来用吧!”
举个栗子:
if convertedNumber != nil {
print("convertedNumber has an integer value of \(convertedNumber!).")
}
当
!
被用在一个空值时,你的程序就会“卡蹦”一声崩掉!
Optional Binding
这个机制可以用来判断一个 Optional 对象是否有值,如果有值就将它复制给一个局部变量或常量,否则不执行任何操作。
我们用 Optional Binding 来改写上一小节中的例子:
if let actualNumber = Int(possibleNumber) {
print("\"\(possibleNumber)\" 是一个整型数字 \(actualNumber)")
} else {
print("\"\(possibleNumber)\" 不能被转化为整型")
}
当 Int()
返回的对象有值,这个值就会被直接赋给前面的 actualNumber
,所以这个变量就不是一个 Optional,可以不需要解包而直接使用了。
在这种用法下,if
原来的作用还是存在的,可以用逗号分隔不同类型的判断,比如这样:
if let firstNumber = Int("4"), let secondNumber = Int("42"), firstNumber < secondNumber && secondNumber < 100 {
print("\(firstNumber) < \(secondNumber) < 100")
}
// 如果其中一个 Optional 没有值,或者最后那个判断的结果为 false,整个 if 判断会直接返回 false
通过 Optional Binding 声明的变量的作用于只在这个
if
之内,除非用guard
去声明,详情参见官方文档 Early Exit
隐式解包
有时候,在特定的代码结构下,一个 Optional 对象可以被确保永远都有值(或者说理应永远都有值)。这种时候,每次使用这个对象都进行判空和解包就显得非常多余了,于是我们可以在声明这个对象的时候用隐式解包来处理:
let forcedString: String!
print(forcedString) // 不需要写成 “forcedString!”
事实上,例子中的 forcedString
还是一个 Optional 没变,但是我们让它在使用的时候自动解包,不需要我们手动加 !
了。
链式调用
如果我们要取得的对象被包裹在了一层又一层的 Optional 之中,取得它的过程可能非常繁琐:
var label: UILabel?
if label != nil {
if let temp1 = label.text {
if let temp2 = temp1.hashText {
...
}
}
}
这时候,可以使用链式调用的方式改写:
if let hashText = label?.text?.hashText {
...
}
在这句话当中,?
表达的意思是:“如果这个对象有值就取出来,继续下面的步骤;如果没有值,就当我没写过这句话吧”。
默认值
在一些情况下,我们会想要 Optional 对象为 nil
的时候给出一个默认值。比如我们使用一个 String?
给 label.text
赋值时,我们并不希望设置一个 nil
上去,因为那会让 UILabel 的高度变为0。
一种很简便的写法是这样的:
let s: String?
s = ...
label.text = s ?? "placeholder"
这样,当 s
为空时,label.text
的值就会是 “placeholder”。
总结
Swift 中的 Optional 其实是一个 enum:
enum Optional<T> {
case none
case some(T)
}
而它现在所见到的使用方法都可以认为是 Swift 的语法糖:
let x: String?
// 等价于
let x = Optional<String>.none
let x: String? = "hello"
// 等价于
let x = Optional<String>.some("hello")
let y = x!
// 等价于
switch(x) {
case .some(let value): y = value
case .none: // 抛个异常并整死你的应用:)
}
if let y = x {
y.doSomething()
}
// 等价于
switch(x) {
case .some(let y): y.doSomething()
case .none: break
}
什么?你想问这是哪门子的 enum?推荐你去看看官方文档 Enumeration