个人总结Swift 中可选值(Optional)

Optional的定义

Optional是 OC 中没有的数据类型,是苹果在 Swift 中引入的全新类型,它的特点就是可有值,也可以没有值,当它没有值的时候就是 nil. 并且 Swift 中的nil 和 OC 中 nil 也不一样,在 OC 中只有对象才能为 nil, 而在 Swift 中,当基础类型(整型,浮点,布尔等)没有值的时候,也是 nil, 而不是一个初始值,没有初始值的值是不能使用的,所以就产生了 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,例如:

var str: String?
let status: Int? = 1   // 申明可选Int类型的常量,初始值为1 
var defaultAddress: String? = "江苏南京"   // 申明可选String类型的变量,初始值为"江苏南京"
var student: Person? // 申明可选Person(自定义的类)的变量,初始值为nil

注意:
  Int?和 Int 不相同, Int? 代表可选的 Int 类型,可以赋值为 nil, 而 Int 不可以赋值为 nil

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, 但普通变量未经初始化连 nil 都没有

//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

Optional 的拆包

显式拆包

Optional 类型的值不能被直接使用,当需要用时要显示拆包,以表明我知道这个 Optional 是一定有值的:

var str: String? = "Hello World!"
str! //Hello World!

对比拆包前后, str 的输出

var str: String? = "Hello World!"
str     //{Some "Hello World!"}
str!    //Hello World!

之所以要拆包使用,是因为 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 没有值的时候,返回的 nil 其实就是 Optional.None, 没有值.除了 None 之外,还有一个 some, 当有值的时候就是被 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

注意:

1.在拆包的时候,如果是网络请求的参数中有可选值的时候,一定都要拆包,不然的话只要有一个Optional 类型的参数没有进行解包,所有的参数都会变成 Optional 类型的
  2.使用"!"强制解包获取可选类型的值的时候容易造成程序崩溃(不建议直接使用)

var defaultAddress: String? = "上海"
if defaultAddress != nil { // !=或==可以用来判断是否为nil
    print("您的地址是\(defaultAddress!)") // 使用!强制解析
} else {
    print("对不起,您不存在地址信息")
}
var student: Person?
print("学生为\(student!)") // XCode会提示运行错误,因为student初始值为nil,强制解析不行

隐式拆包

除了显示拆包之外, Optional 还提供了隐式拆包,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。
  另外:在上面可以看到,Optional其实就是一个枚举,然后给它指定一个类型就行了,所以下面这两种方法都能声明一个Optional值:

var str: String! = "Hello World!"
var str2: Optional<String>

空运算符

可以用来判断变量或常量是否为nil

// 空合运算符:a ?? b 判断a是否为nil,若a不为nil对a解包,否则返回b的值
var status: Int? // 申明可选Int类型的变量status,初始值为nil
status ?? 0 // 因为status为nil,则返回0
// ?? 即为以下if else的缩写
func testOption() -> Int {
    let status: Int? = 1
    if status == nil {
        return 0
    } else {
        return status!
    }
}

Optional Binding

在说Optional Binding之前,我想先说下Xcode6 Beta5在这一版中的一个小变化:在Xcode6 Beta5之前,如果是一个Optional值,可以直接放到条件判断语句中,如:

var str: String? = "Hello World!"
if str {
    "not nil"
} else {
    "nil"
}

如果不是nil,则右边的Playground会显示“not nil”;反之则显示“nil”,但是至Xcode6 Beta5开始,这样就不能通过编译器了,你需要用下面这种方式来代替:

var str: String? = "Hello World!"
if str != nil {
    "not nil"
} else {
    "nil"
}

看似合理,但是在某种情况下会非常不爽
难过

,比如你在str != nil条件成真后接着在上下文中使用str,会被要求进行拆包,我们以一个Int类型的Optional来做示例:

var count: Int?
count = 100
if count != nil {
    "count is " + String(count!)    //count is 100
} else {
    "nil"
}

我在把count强转成String的时候被要求拆包了,这是因为count本身是一个Optional的类型,为了避免在条件判断语句后执行一次或更多次的拆包,Swift引进了Optional Binding,我们就可以这样做:

var count: Int?
count = 100
if let validCount = count {
    "count is " + String(validCount)    //count is 100
} else {
    "nil"
}

通过在条件判断语句中(如if、while等)把Optional值直接给一个临时常量,Swift会自动检测Optional是否包含值,如果包含值,会隐式的拆包并给那个临时常量,在接下来的上下文中就能直接使用这个临时常量了,这样是不是就觉得很爽呢
微笑

Optional Chaining

Optional Chaining对Swift来说是很基本但又必不可少的东西,相对于简单类型(Int、String等)来说,Optional更主要的应用场景是在复杂对象上,当一个对象包含另一个对象,同时这两个对象都有可能为nil的情况下才是Optional派上用场的地方,在Objective-C里,向nil发消息得到的就是一个nil,但是Swift不能在nil上直接调用方法或属性,同时为了方便我们使用,从而引入了Optional类型,可是这还不够,我们做一个简单的例子:

class Person {
    var pet: Pet?
}

class Pet {
    var name: String
    var favoriteToy: Toy?
    
    init (name: String) {
        self.name = name
    }
}

class Toy {
    var name: String

    init (name: String) {
        self.name = name
    }
}

一个Person对象代表一个人,这个人可能有一个宠物,宠物会有它自己的名字,而且宠物可能会有自己喜爱的玩具,按照前面提到的知识,我们要首先判断这个人有没有宠物,然后再判断他的宠物有没有喜爱的玩具,然后才能得到这个玩具的名称,利用Optional Binding,我们写出来的可能就像这样:

let jackon = Person()
jackon.pet = Pet(name: "Max")
jackon.pet?.favoriteToy = Toy(name: "Ball")
if let pet = jackon.pet {
    if let toy = pet.favoriteToy {
        toy.name
    }
}

这里用到了两个if,因为pet和toy对象都可能为nil,我们需要预防每一个可能为nil的对象,如果这个对象再复杂一点,那if也就更多了,而使用Optional Chaining的话,写出来的就像这样:

let jackon = Person()
jackon.pet = Pet(name: "Max")
jackon.pet?.favoriteToy = Toy(name: "Ball")
if let toy = jackon.pet?.favoriteToy {
    toy.name
}

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:

typealias Void = ()

如果我们的Pet类有一个玩玩具的play方法的话,就可以这样来判断是否会调用成功:

if let p: Void = jackon.pet?.play() {
    "play is called"
}

使用Optional Chaining,能使我们的代码变得更加可读,同时更加简洁。
  在我总结 Swift 的时候发现一篇简书写的也不错简书

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