Optionals

對於 Swift Optional 總是一知半解，其實 optional 是 Swift 強大的核心功能之一。

在Day 2 ｜ Swift 起源、基礎特性有稍微提到，Optionals 是 Swift 一個特別的型別，它允許變數或是常數可以沒有任何值，沒有值並不是數字零或是空字串，它則是一個 nil 值。

先來看一個字串轉整數的例子：

let phoneNumber = "7533967"
let intPhoneNumber = Int(phoneNumber)

// intPhoneNumber 是一個 Int? 型別, Why?

為什麼型別推論出來會是可選整數型別，原因就是字串中可能夾雜著非數字的文字，在 Int 初始化時有可能會失敗。

let phoneNumber = "7533967 這個電話號碼永遠刺痛我的心"
let intPhoneNumber = Int(phoneNumber)
print(intPhoneNumber)  // 會印出 nil

來看一下為什麼會印出 nil，在 Int 源碼裡可以發現，底下有一個 Initialization，原來就是透過這個 Initialization 來新增一個新的整數數值。

@inlinable public init?<S>(_ text: S, radix: Int = 10) where S : StringProtocol

仔細來看一下這個 Initialization 的說明：

可以看到源碼清楚了說明可以被成功轉換的字串規則，他會去依照帶入的 text 以及 radix ( 進制 ) 做轉換。

以我們上方的例子，我們沒設定 radix 所以預設是 10 進制，phoneNumber 又存在著非數字的文字時，回傳的結果就是 nil，也因此 intPhoneNumber 會被推論為可選的整數型別。

宣告 Optional 變數或常數

你可以在任何型別後面加上 ?，這樣就可以宣告為可選型別。

var 樂透中獎人姓名: String?
/* 
因為現在沒有指派樂透中獎人姓名，所以樂透中獎人姓名自動指派為 nil
*/

你也可以自己指派字串或是 nil 給樂透中獎人姓名。

樂透中獎人姓名 = "宜蘭人安竹"  // 我就知道我會中樂透
樂透中獎人姓名 = nil  // 醒醒吧你根本不會中樂透

這邊要注意的是，nil 只能指派給 Optional 型別的變數或常數，如果只派給非 Optional 變數或是常數，就會跳出錯誤訊息。

var 身份ID = "每個人都應該要有個身份ID"
身份ID = nil
// Warning: 'nil' cannot be assigned to type 'String'

var 小孩姓名: String = nil
// Warning: 'nil' cannot initialize specified type 'String'

存取 Optional

假定今天我們要使用 Optional 要特別小心，還記得 Optional 可以是無值的情況嗎？如果是 nil 的情況下去呼叫，可能就會發生錯誤。

var 勁辣雞腿堡: String? = "勁辣雞腿堡"
print("今晚，我想來點" + 勁辣雞腿堡)
// Value of optional type 'String?' must be unwrapped to a value of type 'String'

從上面例子可以得知今晚沒得吃了你正在使用的是 Optional String，你必須得確認這個變數是否有值，我們可以透過接下來的方式來檢查。

• 在使用 Optional 前先檢查是否為 nil，並且在 Optional 後方加上 !

  var 勁辣雞腿堡: String? = "勁辣雞腿堡"
  if 勁辣雞腿堡 != nil {
  	print("今晚，我想來點" + 勁辣雞腿堡!)
  }
  

  ! 會強制解開 Optional，這個前提是「我已經知道這個變數或常數一定有值」，否則解開來是 nil，就會發生錯誤。

  這種情況就像是，我以為我吃得到勁辣雞腿堡，可是我吃不到，森氣氣！

  

  var 勁辣雞腿堡: String? = nil
  print("今晚，我想來點" + 勁辣雞腿堡!)
  // Warning: Fatal error: Unexpectedly found nil while unwrapping an Optional value
  

• Swift 提供了 Optional Binding，會先檢查 Optional 是否有值，如果有的話就宣告變數或常數來使用

  var 勁辣雞腿堡: String? = nil
  if let 宵夜 = 勁辣雞腿堡 {
  	print("今晚，我想來點" + 宵夜)
  } else {
  	print("剛好可以減肥")
  }
  

  上面的程式碼可以解釋成這樣：

  • 如果勁辣雞腿堡有值 ( 勁辣雞腿堡 )，就把值指派給宵夜常數，可以直接使用，不需要再加上 !，就會印出 "今晚，我想來點勁辣雞腿堡"

  • 如果勁辣雞腿堡沒有值，等同於 if 判斷不成立，印出 "剛好可以減肥"

    

  如果想在 if 判斷成立時，修改宵夜的值，可以用 if var 宣告為變數

  var 勁辣雞腿堡: String? = "勁辣雞腿堡"
  if var 宵夜 = 勁辣雞腿堡 {
  	宵夜 = "黃金起士炸雞"
  	print("今晚，我想來點" + 宵夜) // 這時候宵夜就已經被替換成**黃金起士炸雞**
  } else {
  	print("剛好可以減肥")
  }
  

  Optional Binding 也可以一次宣告多個變數或常數

  var 勁辣雞腿堡: String? = "勁辣雞腿堡"
  var 黃金起士炸雞: String? = "黃金起士炸雞"
  if let 第一份宵夜 = 勁辣雞腿堡, let 第二份宵夜 = 黃金起士炸雞 {
  	print("今晚，我想來點 \(第一份宵夜) 以及 \(第二份宵夜)")
  }
  
  // 印出 **今晚，我想來點 勁辣雞腿堡 以及 黃金起士炸雞**
  

  這麼做看似一切都很美好，但有個小小缺點就是宣告的變數或常數只能在 if 判斷式中使用，出了判斷式，這些變數和常數都沒辦法使用了，後面會介紹 guard statement，就可以解決這個問題了。

Implicitly Unwrapped Optionals

還記得之前在宣告 Optional 變數或常數時，都會在型別後面加上 ? 嗎？

用問號來表達變數或是常數有值又有可能無值，這種表示方法很直覺又清楚，所以在呼叫的時候用驚嘆號來強制解開取值，也是很合理。

但是這樣每呼叫一次就得加一次驚嘆號，其實蠻累的，所以 Swift 提供了一種方式叫做 Implicitly Unwrapped Optional，簡單來說就是是「暗中地解開 Optional」，可以在一開始宣告 Optional 時，在型別後方加上 ! ，開宗明義就篤定這個 Optional 一定有值，呼叫的時候就無需加上驚嘆號了。

var 勁辣雞腿堡: String! = "勁辣雞腿堡"
print("今晚，我想來點" + 勁辣雞腿堡)

但這也有個風險就是勁辣雞腿堡的型別說到底，依舊是 Optional，所以它也有可能會是無值，如果是無值，一樣會發生錯誤，所以要使用這種方式之前，要確保變數或常數必須有值，否則還是用上面的方式安全解開取值。

var 勁辣雞腿堡: String! = nil
print("今晚，我想來點" + 勁辣雞腿堡)
// Warning: Fatal error: Unexpectedly found nil while unwrapping an Optional value