Swift系列五 - 可选项

可选项，一般也叫可选类型，它允许将值设为nil。

一、定义可选项

平时开发中，如果我们需要把一个变量置空时只需要把变量赋值一个nil即可：

上面尝试后不行，那怎么把一个变量置空呢？

答案：把变量设置可选类型即可

如何定义可选类型（可选项）？

• 在类型后面加个问号?；
• 定义可选项后变量默认就是nil。

var age: Int?

// 等价
var age: Int? = nil;

案例：数组越界

var array = [1, 15, 20, 30]
func get(_ index: Int) -> Int? {
    if index < 0 || array.count <= index {
        return nil
    }
    return array[index]
}
print(get(4)) // 输出：nil
print(get(2)) // 输出：Optional(20)

注意：上面代码最后一行输入Optional(20)， 为什么会被加上Optional，这样还能作为一个Int进行运算么？当然不可以，因为被加上Optional后就是可选类型了，如果要使用里面的值，需要进行强制解包。

二、强制解包

可选项是对其他类型的一层包装，可以将它理解为一个盒子：

• 如果为nil，那么它就是个空盒子；
• 如果不为nil，那么盒子里装的就是被包装类型的数据；
• 如果要从可选项中取出被包装的数据（将盒子里装的东西取出来），需要使用感叹号(!)进行强制解包；
• 在取出的可选类型的变量后面加上!即可。

var array = [1, 15, 20, 30]
func get(_ index: Int) -> Int? {
    if index < 0 || array.count <= index {
        return nil
    }
    return array[index]
}
let num1 = get(1)!
let num2 = get(2)!
let result = num1 + num2
print(result) // 输出：35

// 等价
let num1 = get(1)
let num2 = get(2)
let result = num1! + num2!

如果对值为nil的可选项（空盒子）进行强制解包，将会产生运行时错误

var age: Int?
let num = age!
print(num)

运行结果：

解决办法：

• 判断可选项是否为nil；
• 使用可选项绑定来判断可选项是否包含值。

三、可选项绑定

如果包含值就自动解包，把值赋给一个临时的常量（let）或变量（var），并返回true，否则返回false。

// 判断是否为nil
let number = Int("123kkk")
if number != nil {
    print("转换成功：\(number!)")
} else {
    print("转换失败")
}
/*
 输出：转换失败
 */

// 使用可选项绑定
if let number = Int("123") {
    print("转换成功：\(number)")
} else {
    print("转换失败")
}
/*
 输出：转换成功：123
 */

注意：number的作用域仅限后面紧跟的大括号。

当一个变量是可选项时，Xcode会提示：

示例一：

if let first = Int("12") {
    if let second = Int("34") {
        if first < second && second < 100 {
            print("\(first) < \(second) < 100")
        }
    }
}
/*
 输出：12 < 34 < 100
 */

示例一的等价写法：

if let first = Int("12"),
   let second = Int("34"),
   first < second && second < 100  {
    print("\(first) < \(second) < 100")
}
/*
 输出：12 < 34 < 100
 */

注意：可选项绑定在if条件中，只能使用逗号进行隔开。

while循环中使用可选项绑定

场景：遍历数组，将遇到的整数都加起来，如果遇到负数或者非数字，停止遍历。

示例：

var strs = ["10", "20", "-20", "ab", "30"]
var index = 0
var sum = 0
while let num = Int(strs[index]), num > 0 {
    sum += num
    index += 1
}
print(sum);

输出：30

四、空合并运算符??

Swift对空合并运算符的定义：

public func ?? <t>(optional: T?, defaultValue: @autoclosure () throws -&gt; T?) rethrows -&gt; T?
public func ?? <t>(optional: T?, defaultValue: @autoclosure () throws -&gt; T) rethrows -&gt; T

格式： a ?? b

• a是可选项；
• b是可选项或者不是可选项；
• b和a的存储类型必须相同；
• 如果a不为nil，就返回a；
  
  如果a为nil，就返回b；
  
  如果b不是可选项，返回a时会自动解包。

示例：

let a: Int? = 1
let b: Int? = 2
let c = a ?? b
// c是Int?, Optional(1)

let a: Int? = nil
let b: Int? = 2
let c = a ?? b
// c是Int?, Optional(2)

let a: Int? = nil
let b: Int? = nil
let c = a ?? b
// c是Int?, nil

let a: Int? = 1
let b: Int = 2
let c = a ?? b
// c是Int, 1

let a: Int? = nil
let b: Int = 2
let c = a ?? b
// c是Int, 2

// 等价写法
let a: Int? = nil
let b: Int = 2
let c: Int
if let tmp = a {
    c = tem
} else {
    c = b
}

通过上面示例可以看到，空合并运算符返回什么类型，取决于运算符后面的类型。

4.1. 多个??一起使用

let a: Int? = 1
let b: Int? = 2
let c = a ?? b ?? 3
// c是Int, 1

let a: Int? = nil
let b: Int? = 2
let c = a ?? b ?? 3
// c是Int, 2

let a: Int? = nil
let b: Int? = nil
let c = a ?? b ?? 3
// c是Int, 3

4.2. ??根if let配合使用

let a: Int? = nil
let b: Int? = 2
if let c = a ?? b {
    print(c);
}
// 类似于if a != nil || b != nil

let a: Int? = nil
let b: Int? = 2
if let c = a,
   let d = b {
    print(c);
    print(d);
}
// 类似于if a != nil && b != nil

五、guard的使用

格式：

guard 条件 else {
    // ToDo
    退出当前作用域
    // return、break、continue、throw error
}

特点：

• 当条件为false时，执行大括号里面的代码；当条件为true时，就会跳过guard语句；
• guard语句必须有退出指令；
• guard语句适合用来”提前退出“；
• 当使用guard语句进行可选项绑定时，绑定的常量（let）、变量（var）也能在外层作用域中使用。

简单登录案例：

func login(_ info: [String : String]) {
    let username: String
    if let tmp = info["username"] {
        username = tmp
    } else {
        print("请输入用户名")
        return
    }

    let password: String
    if let tmp = info["password"] {
        password = tmp
    } else {
        print("请输入密码")
        return
    }

    print("用户名：\(username), 密码：\(password), 登陆ing")
}

login(["username": "idbeny", "password": "123456"])
login(["password": "123456"])
login(["username": "idbeny"])

/*
 输出：
 用户名：idbeny, 密码：123456, 登陆ing
 请输入用户名
 请输入密码
 */

使用guard：

func login(_ info: [String : String]) {
    guard let username = info["username"] else {
        print("请输入用户名")
        return
    }

    guard let password = info["password"] else {
        print("请输入密码")
        return
    }
    print("用户名：\(username), 密码：\(password), 登陆ing")
}

login(["username": "idbeny", "password": "123456"])
login(["password": "123456"])
login(["username": "idbeny"])

/*
 输出：
 用户名：idbeny, 密码：123456, 登陆ing
 请输入用户名
 请输入密码
 */

分析：通过上面的if和guard案例可以看出，某些场景下guard更简洁。

扩展：字典取值如果key存在返回可选类型的value，不存在就返回nil；数组取值如果下标存在返回对应的值（不是可选类型），否则直接报错（越界）。

六、隐式解包

在某些情况下，可选项一旦被设定值之后，就会一直拥有值。在这种情况下，可以去掉检查，也不必每次访问的时候都进行解包，因为他能确定每次访问的时候都有值。

可以在类型后面加个感叹号!定义一个隐式解包的可选项。

let num1: Int! = 10
let num2: Int = num1
if num1 != nil {
    print(num1)
}

if let num3 = num1 {
    print(num3)
}

/*
 输出：
 10
 10
 */

在类型后面加上!也代表是可选类型，同?一样，只是加上感叹号后会自动解包，不需要强制解包。

如果num1有值，就会返回10，而不是Optional(10)；如果num1为空，就会报错，因为对空的可选类型进行强制解包是会报错的。

所以，如果能够隐式解包的应用场景就是能够确保可选项一定是有值的，否则就会容易出错。同时建议少用隐式解包（既然不能非空，直接赋值就可以了，不需要包装成可选类型）。

七、字符串插值

可选项在字符串插值或者直接打印时，编译器会发出警告。

至少有3种方法消除警告（编译器有给出相关提示）：

• 强制解包

print("age：\(age!)")
// 输出：age：10

• 字符串描述（不会解包）

print("age：\(String(describing: age))")
// 输出：age：Optional(10)

• 空合并运算符

print("age：\(age ?? 0)")
// 输出：age：10

八、多重可选项

格式：类型后面多个?

案例一：

var num1: Int? = 10
var num2: Int?? = num1
var num3: Int?? = 10

print(num2 == num3) // true

/*
 num1结构：
 —— Int?
     —— Int 10

 num2结构：
 —— Int??
     —— Int?
         —— Int 10

 num3结构：
 —— Int??
     —— Int?
         —— Int 10

 num2和num3是等效的
 */

案例二：

var num1: Int? = nil
var num2: Int?? = num1
var num3: Int?? = nil

print(num2 == num3) // false

/*
 num1结构：
 —— Int?

 num2结构：
 —— Int??
     —— Int?

 num3结构：
 —— Int??
 */

可以使用lldb指令查看上面案例的区别：frame variable -R 或 fr v -R。

查看案例一：

查看案例二：

如果是none，就代表是一个空盒子，后面的内容就不需要关心了。

如果是some，代表装有值的盒子。