Swift之 ? 和 !

原文：http://joeyio.com/ios/2014/06/04/swift---/

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。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?)，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