Swift之 ? 和 !

伏子辰

2023-12-01

Swift语言使用var定义变量，但和别的语言不同，Swift里不会自动给变量赋初始值，也就是说变量不会有默认值，所以要求使用变量之前必须要对其初始化。如果在使用变量之前不进行初始化就会报错：

var stringValue : String 
//error: variable 'stringValue' used before being initialized
//let hashValue = stringValue.hashValue
//                            ^
let hashValue = stringValue.hashValue

上面了解到的是普通值，接下来Optional值要上场了。经喵神提醒，Optional其实是个enum，里面有None和Some两种类型。其实所谓的nil就是Optional.None, 非nil就是Optional.Some, 然后会通过Some(T)包装（wrap）原始值，这也是为什么在使用Optional的时候要拆包（从enum里取出来原始值）的原因, 也是PlayGround会把Optional值显示为类似{Some "hello world"}的原因，这里是enum Optional的定义：

enum Optional<T> : LogicValue, Reflectable {
    case None
    case Some(T)
    init()
    init(_ some: T)

    /// Allow use in a Boolean context.
    func getLogicValue() -> Bool

    /// Haskell's fmap, which was mis-named
    func map<U>(f: (T) -> U) -> U?
    func getMirror() -> Mirror
}

声明为Optional只需要在类型后面紧跟一个?即可。如:

var strValue: String?   //?相当于下面这种写法的语法糖
var strValue: Optional<String>

上面这个Optional的声明，意思不是”我声明了一个Optional的String值”, 而是”我声明了一个Optional类型值，它可能包含一个String值，也可能什么都不包含”，也就是说实际上我们声明的是Optional类型，而不是声明了一个String类型，这一点需要铭记在心。

建议再读一遍上段文字。

一旦声明为Optional的，如果不显式的赋值就会有个默认值nil。判断一个Optional的值是否有值，可以用if来判断：

if strValue {
    //do sth with strValue
}

然后怎么使用Optional值呢？文档中也有提到说，在使用Optional值的时候需要在具体的操作，比如调用方法、属性、下标索引等前面需要加上一个?，如果是nil值，也就是Optional.None，会跳过后面的操作不执行，如果有值，就是Optional.Some，可能就会拆包(unwrap)，然后对拆包后的值执行后面的操作，来保证执行这个操作的安全性，比如：

let hashValue = strValue?.hashValue

strValue是Optional的字符串，如果strValue是nil，则hashValue也为nil，如果strValue不为nil，hashValue就是strValue字符串的哈希值(其实也是用Optional wrap后的值)

另外，?还可以用在安全地调用protocol类型方法上，比如：

@objc protocol Downloadable {
    @optional func download(toPath: String) -> Bool;
}

@objc class Content: Downloadable {
    //download method not be implemented
}

var delegate: Downloadable = Downloadable()
delegate.download?("some path")

因为上面的delegate是Downloadable类型的，它的download方法是optional，所以它的具体实现有没有download方法是不确定的。Swift提供了一种在参数括号前加上一个?的方式来安全地调用protocol的optional方法。

另外如果你需要像下面这样向下转型(Downcast)，可能会用到 as?：

if let dataSource = object as? UITableViewDataSource {
    let rowsInFirstSection  = dataSource.tableView(tableView, numberOfRowsInSection: 0)
}

到这里我们看到了?的几种使用场景:
1.声明Optional值变量
2.用在对Optional值操作中，用来判断是否能响应后面的操作
3.用于安全调用protocol的optional方法
4.使用 as? 向下转型(Downcast)

另外，对于Optional值，不能直接进行操作，否则会报错：

//error: 'String?' does not have a member named 'hashValue'
//let hashValue = strValue.hashValue
//                ^        ~~~~~~~~~

let hashValue = strValue.hashValue

上面提到Optional值需要拆包(unwrap)后才能得到原来值，然后才能对其操作，那怎么来拆包呢？拆包提到了几种方法，一种是Optional Binding，比如：

if let str = strValue {
    let hashValue = str.hashValue
}

还有一种是在具体的操作前添加!符号，好吧，这又是什么诡异的语法?!

直接上例子，strValue是Optional的String：

let hashValue = strValue!.hashValue

这里的!表示“我确定这里的的strValue一定是非nil的，尽情调用吧” ，比如这种情况:

if strValue {
    let hashValue = strValue!.hashValue
}

{}里的strValue一定是非nil的，所以就能直接加上!，强制拆包(unwrap)并执行后面的操作。当然如果不加判断，strValue不小心为nil的话，就会出错，crash掉。

考虑下这一种情况，我们有一个自定义的MyViewController类，类中有一个属性是myLabel，myLabel是在viewDidLoad中进行初始化。因为是在viewDidLoad中初始化，所以不能直接声明为普通值：var myLabel : UILabel，因为非Optional的变量必须在声明时或者构造器中进行初始化，但我们是想在viewDidLoad中初始化，所以就只能声明为Optional：var myLabel: UILabel?, 虽然我们确定在viewDidLoad中会初始化，并且在ViewController的生命周期内不会置为nil，但是在对myLabel操作时，每次依然要加上!来强制拆包(在读取值的时候，也可以用?，谢谢iPresent在回复中提醒)，比如:

myLabel!.text = "text"
myLabel!.frame = CGRectMake(0, 0, 10, 10)
...

对于这种类型的值，我们可以直接这么声明：var myLabel: UILabel!, 果然是高(hao)大(gui)上(yi)的语法!, 这种是特殊的Optional，称为Implicitly Unwrapped Optionals, 直译就是隐式拆包的Optional，就等于说你每次对这种类型的值操作时，都会自动在操作前补上一个!进行拆包，然后在执行后面的操作，当然如果该值是nil，也一样会报错crash掉。

var myLabel: UILabel!  //!相当于下面这种写法的语法糖
var myLabel: ImplicitlyUnwrappedOptional<UILabel>

那么!大概也有两种使用场景
1.强制对Optional值进行拆包(unwrap)
2.声明Implicitly Unwrapped Optionals值，一般用于类中的属性

Swift是门新生的语言，我们有幸见证了它的诞生，激动之余也在佩服苹果大刀阔斧的推出一个新的语言替代一个已经比较成熟语言的魄力，今天在知乎日报上看到一个回答是说Swift是一门玩具语言，正当想去吐槽，发现回答已经被删除了。个人认为苹果是很认真的推出Swift的，从Swift的各种细微的设计也能看的出来。

另外这两个小符号就花费了我不少的时间来理解，可能依然会有错误和不妥之处，欢迎大家指正，本文旨在抛砖引玉。除此之外，Swift还有很多很棒的特性，WWDC 2014 会有四五个和Swift语言相关的Video，大家也可以去关注一下。

最后要感谢喵神的纠正了多处有问题的地方，thx, have fun!

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