Swift 可选值(Optional Values)介绍
最后更新于：2022-04-01 07:19:44
# Swift 可选值(Optional Values)介绍
## Optional的定义
Optional也是Objective-C没有的数据类型，是苹果引入到Swift语言中的全新类型，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。此外，Swift的nil也和Objective-C有些不一样，在Objective-C中，只有对象才能为nil，而在Swift里，当基础类型（整形、浮点、布尔等）没有值时，也是nil，而不是一个初始值，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，如：
`var str: String?`
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：
~~~
//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，当需要用时要显式拆包，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，对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 : Reflectable, NilLiteralConvertible {
case None
case Some(T)
init()
init(_ some: T)
/// Haskell's fmap, which was mis-named
func map(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。
有没有似曾相识的感觉？Java里面也有泛型。
### 隐式拆包
除了显式拆包，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: OptionalString>
~~~
## 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，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
注：在Optional Binding中，除了以常量的方式去接收拆包的值之外，也能以一个变量的形式
去接收，但相信在大多数情况下我们只是使用那个值就行了，并不会去改变它。
**Swift 1.2 新语法：**
在if let 中可以使用条件判断了：
~~~
var a: NSString?
a = "test"
if let b = a {
b
}
if true, let b = a where b == "test" {
"true"
}
~~~
如果a 不是**"test"**，则不会打印出**"true"**。
## 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。