Swift中 !和 ?的区别及使用

相信大家在学习和使用Swift的时候,肯定会被 ! 和  ? 搞疯过, 纠结这两个符号到底是个什么鬼 ?鬼知道什么时候使用!,什么时候使用?

下面就说一下! 和 ? 区别以及该怎么使用!

? 和 ! 到底是个啥

? 和 ! 其实分别是Swift语言中对一种可选类型( Optional) 操作的语法糖。 那可选类型是干什么的呢? Swift中是可以声明一个没有初始值的属性, Swift中引入了可选类型(Optional)来解决这一问题。它的定义是通过在类型生命后加加一个 ? 操作符完成的。

例如: var name: String?

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。

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 
}

既然这样, 那对于 var name: String? 该怎样去理解这句语法呢?

var name: String?

//  上面这个Optional的声明,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  (这其实理解起来挺蛋疼的...)

? 和 ! 使用

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 name {
    // 有值再操作
}

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。

// 例如:

 let length = name?.characters.count 

PS:对于 Optional 值,不能直接进行操作,否则会报错。

? 的使用场景:

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.使用 as? 向下转型(Downcast)

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?

拆包有两种方法:

可选绑定(Optional Binding)

可选绑定(Optional Binding)是一种更简单更推荐的方法来解包一个可选类型。 使用可选绑定来检查可选类型的变量有值还是没值。如果有值, 解包它并且将值传递给一个常量或者变量。

// 例子最为简单明了
var str: String? = "Hello"
let greeting = "World!"
if let name = str {
  let message = greeting + name
  print(message)
}

/**
自然语言解释意思:就是如果str有值,解包它,并且将它的值赋值给name, 然后执行下面的条件语句; 如果str为空, 直接跳过条件语句块。
*/ 

硬解包

硬解包即直接在可选类型后面加一个感叹号(!)来表示它肯定有值。 

 
var str1: String? = "Hello"
let greeting = "World!"
if (str1 != nil) {
  let message = greeting + str1!
  print(message)
}

/**
上面例子,我们只是自己知道str1肯定有值, 所以才直接硬解包了str1变量。 但是万一有时候我们的感觉是错的, 那程序在运行时可能会出现严重的错误. 所以Swift中是推荐先检查可选类型是否有值, 然后再进行解包的!
*/ 

错误示范:

var str1:String?  // str1值可能是传过来的值或者从服务器获取的值
let msg = "Hi"
let txt = msg + str1! // runtime error

/**
 以上代码在编译阶段不会报错.因为使用了硬解包, 编译器认为可选类型是有值的, 所以编译是通过的. 当代码运行起来时, 知名的错误将会出现: `fatal error: Can't unwrap Optional.None`
*

PS:对于  ! 操作符,这里的变量值一定是非nil的!

其实, 还有一种叫隐式拆包(Implicitly Unwrapped Optionals),比如 对于会在viewDidLoad进行初始化的变量,可以直接定义为var str :String! 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,会报错crash掉。

举个很浅显的栗子:

// 在一个viewController里面,从xib里面拖一个UIImageView控件, 你会发现Xcode会自动给你转成下面的形式

  @IBOutlet weak var headerBGImageView: UIImageView!

/**
 声明Implicitly Unwrapped Optionals值,一般用于类中的属性
*/

PS:如果你在隐式解析可选类型没有值的时候进行取值,会crash。和在没有值的可选类型里面拆包是一样的。

! 的使用场景

1.强制对Optional值进行拆包(unwrap)
2.声明隐式拆包变量,一般用于类中的属性

结束

其实! 和 ? 的问题是很坑的,不要看它仅仅是两个符号,因为只要有一个不小心,不注意,你会发现项目运行起来,会莫名的crash掉了,关键是Debug模式也不是很方便定位错误类型。 自己整理一下关于 可选类型的相关使用,一是记录和巩固所学,而是希望会对大家有所帮助。 本文可能会有错误和不妥之处,还望提出,我会及时改正。