Swift 可選值(Optional Values)介紹

Optional也是Objective-C沒有的資料類型，是蘋果引入到Swift語言中的全新類型，它的特點就和它的名字一樣：可以有值，也可以沒有值，當它沒有值時，就是nil。此外，Swift的nil也和Objective-C有些不一樣，在Objective-C中，隻有對象才能為nil，而在Swift裡，當基礎類型（整形、浮點、布爾等）沒有值時，也是nil，而不是一個初始值，沒有初始值的值，是不能使用的，這就産生了Optional類型。定義一個Optional的值很容易，隻需要在類型後面加上問号(?)就行了，如：

var str: String?

一個Optional值和非Optional值的差別就在于：Optional值未經初始化雖然為nil，但普通變量連nil都沒有：

//未被初始化，但是是一個Optional類型，為nil

str //輸出nil

//未被初始化，也不是Optional類型

var str2: String

str2    //使用時出錯

Optional類型的值不能被直接使用，當需要用時要顯式拆包，以表明我知道這個Optional是一定有值的：

var str: String? = "Hello World!"

str! //Hello World!

對比拆包前後，對str的輸出：

str     //{Some "Hello World!"}

str!    //Hello World!

之是以要拆包使用，是因為Optional類型其實是一個枚舉： 

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?

}

當Optional沒有值時，傳回的nil其實就是Optional.None，即沒有值。除了None以外，還有一個Some，當有值時就是被Some<T>包裝的真正的值，是以我們拆包的動作其實就是将Some裡面的值取出來。

有沒有似曾相識的感覺？Java裡面也有泛型。

除了顯式拆包，Optional還提供了隐式拆包，通過在聲明時的資料類型後面加一個感歎号(!)來實作：

var str: String! = "Hello World!"

str //Hello World!

可以看到沒有使用(?)進行顯式的折包也得到了Some中的值，這個文法相當于告訴編譯器：在我們使用Optional值前，這個Optional值就會被初始化，并且總是會有值，是以當我們使用時，編譯器就幫我做了一次拆包。如果你确信你的變量能保證被正确初始化，那就可以這麼做，否則還是不要嘗試為好。

另外：在上面可以看到，Optional其實就是一個枚舉，然後給它指定一個類型就行了，是以下面這兩種方法都能聲明一個Optional值：

var str2: Optional<String>

在說Optional Binding之前，我想先說下Xcode6 Beta5在這一版中的一個小變化：在Xcode6 Beta5之前，如果是一個Optional值，可以直接放到條件判斷語句中，如：

if str {

    "not nil"

} else {

    "nil"

如果不是nil，則右邊的Playground會顯示“not nil”；反之則顯示“nil”，但是至Xcode6 Beta5開始，這樣就不能通過編譯器了，你需要用下面這種方式來代替：

if str != nil {

看似合理，但是在某種情況下會非常不爽，比如你在str != nil條件成真後接着在上下文中使用str，會被要求進行拆包，我們以一個Int類型的Optional來做示例：

var count: Int?

count = 100

if count != nil {

    "count is " + String(count!)    //count is 100

我在把count強轉成String的時候被要求拆包了，這是因為count本身是一個Optional的類型，為了避免在條件判斷語句後執行一次或更多次的拆包，Swift引進了Optional Binding，我們就可以這樣做：

if let validCount = count {

    "count is " + String(validCount)    //count is 100

通過在條件判斷語句中（如if、while等）把Optional值直接給一個臨時常量，Swift會自動檢測Optional是否包含值，如果包含值，會隐式的拆包并給那個臨時常量，在接下來的上下文中就能直接使用這個臨時常量了，這樣是不是就覺得很爽呢

注：在Optional Binding中，除了以常量的方式去接收拆包的值之外，也能以一個變量的形式

去接收，但相信在大多數情況下我們隻是使用那個值就行了，并不會去改變它。

Swift 1.2 新文法：

在if let 中可以使用條件判斷了： 

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"，則不會列印出"true"。

Optional Chaining對Swift來說是很基本但又必不可少的東西，相對于簡單類型(Int、String等)來說，Optional更主要的應用場景是在複雜對象上，當一個對象包含另一個對象，同時這兩個對象都有可能為nil的情況下才是Optional派上用場的地方，在Objective-C裡，向nil發消息得到的就是一個nil，但是Swift不能在nil上直接調用方法或屬性，同時為了友善我們使用，進而引入了Optional類型，可是這還不夠，我們做一個簡單的例子：

class Person {

    var pet: Pet?

class Pet {

    var name: String

    var favoriteToy: Toy?

    init (name: String) {

        self.name = name

    }

class Toy {

一個Person對象代表一個人，這個人可能有一個寵物，寵物會有它自己的名字，而且寵物可能會有自己喜愛的玩具，按照前面提到的知識，我們要首先判斷這個人有沒有寵物，然後再判斷他的寵物有沒有喜愛的玩具，然後才能得到這個玩具的名稱，利用Optional Binding，我們寫出來的可能就像這樣：

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

這裡用到了兩個if，因為pet和toy對象都可能為nil，我們需要預防每一個可能為nil的對象，如果這個對象再複雜一點，那if也就更多了，而使用Optional Chaining的話，寫出來的就像這樣：

if let toy = jackon.pet?.favoriteToy {

    toy.name

當一個Optional值調用它的另一個Optional值的時候，Optional Chaining就形成了，基本上，Optional Chaining就是總是傳回一個Optional的值，隻要這個Chaining中有一個值為nil，整條Chaining就為nil，和Objective-C的向nil發消息類似。

有一點很有趣，就是Optional Chaining除了能将屬性傳回的類型變為Optional外，連方法的傳回值都能強制變為Optional，哪怕這個方法沒有傳回值，但是别忘了，Void也算是一個類型：

typealias Void = ()

如果我們的Pet類有一個玩玩具的play方法的話，就可以這樣來判斷是否會調用成功：

if let p: Void = jackon.pet?.play() {

    "play is called"

使用Optional Chaining，能使我們的代碼變得更加可讀，同時更加簡潔。