可選鏈?zhǔn)秸{(diào)用

可選鏈?zhǔn)秸{(diào)用是一種可以在當(dāng)前值可能為 nil 的可選值上請(qǐng)求和調(diào)用屬性、方法及下標(biāo)的方法。如果可選值有值，那么調(diào)用就會(huì)成功；如果可選值是 nil，那么調(diào)用將返回 nil。多個(gè)調(diào)用可以連接在一起形成一個(gè)調(diào)用鏈，如果其中任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)為 nil，整個(gè)調(diào)用鏈都會(huì)失敗，即返回 nil。

注意

Swift 的可選鏈?zhǔn)秸{(diào)用和 Objective-C 中向 nil 發(fā)送消息有些相像，但是 Swift 的可選鏈?zhǔn)秸{(diào)用可以應(yīng)用于任意類型，并且能檢查調(diào)用是否成功。

使用可選鏈?zhǔn)秸{(diào)用代替強(qiáng)制展開

通過在想調(diào)用的屬性、方法，或下標(biāo)的可選值后面放一個(gè)問號(hào)（?），可以定義一個(gè)可選鏈。這一點(diǎn)很像在可選值后面放一個(gè)嘆號(hào)（!）來強(qiáng)制展開它的值。它們的主要區(qū)別在于當(dāng)可選值為空時(shí)可選鏈?zhǔn)秸{(diào)用只會(huì)調(diào)用失敗，然而強(qiáng)制展開將會(huì)觸發(fā)運(yùn)行時(shí)錯(cuò)誤。

為了反映可選鏈?zhǔn)秸{(diào)用可以在空值（nil）上調(diào)用的事實(shí)，不論這個(gè)調(diào)用的屬性、方法及下標(biāo)返回的值是不是可選值，它的返回結(jié)果都是一個(gè)可選值。你可以利用這個(gè)返回值來判斷你的可選鏈?zhǔn)秸{(diào)用是否調(diào)用成功，如果調(diào)用有返回值則說明調(diào)用成功，返回 nil 則說明調(diào)用失敗。

這里需要特別指出，可選鏈?zhǔn)秸{(diào)用的返回結(jié)果與原本的返回結(jié)果具有相同的類型，但是被包裝成了一個(gè)可選值。例如，使用可選鏈?zhǔn)秸{(diào)用訪問屬性，當(dāng)可選鏈?zhǔn)秸{(diào)用成功時(shí)，如果屬性原本的返回結(jié)果是 Int 類型，則會(huì)變?yōu)?Int? 類型。

下面幾段代碼將解釋可選鏈?zhǔn)秸{(diào)用和強(qiáng)制展開的不同。

首先定義兩個(gè)類 Person 和 Residence：

class Person {
    var residence: Residence?
}

class Residence {
    var numberOfRooms = 1
}

Residence 有一個(gè) Int 類型的屬性 numberOfRooms，其默認(rèn)值為 1。Person 具有一個(gè)可選的 residence 屬性，其類型為 Residence?。

假如你創(chuàng)建了一個(gè)新的 Person 實(shí)例，它的 residence 屬性由于是可選類型而將被初始化為 nil，在下面的代碼中，john 有一個(gè)值為 nil 的 residence 屬性：

let john = Person()

如果使用嘆號(hào)（!）強(qiáng)制展開獲得這個(gè) john 的 residence 屬性中的 numberOfRooms 值，會(huì)觸發(fā)運(yùn)行時(shí)錯(cuò)誤，因?yàn)檫@時(shí) residence 沒有可以展開的值：

let roomCount = john.residence!.numberOfRooms
// 這會(huì)引發(fā)運(yùn)行時(shí)錯(cuò)誤

john.residence 為非 nil 值的時(shí)候，上面的調(diào)用會(huì)成功，并且把 roomCount 設(shè)置為 Int 類型的房間數(shù)量。正如上面提到的，當(dāng) residence 為 nil 的時(shí)候，上面這段代碼會(huì)觸發(fā)運(yùn)行時(shí)錯(cuò)誤。

可選鏈?zhǔn)秸{(diào)用提供了另一種訪問 numberOfRooms 的方式，使用問號(hào)（?）來替代原來的嘆號(hào)（!）：

if let roomCount = john.residence?.numberOfRooms {
    print("John's residence has \(roomCount) room(s).")
} else {
    print("Unable to retrieve the number of rooms.")
}
// 打印“Unable to retrieve the number of rooms.”

在 residence 后面添加問號(hào)之后，Swift 就會(huì)在 residence 不為 nil 的情況下訪問 numberOfRooms。

因?yàn)樵L問 numberOfRooms 有可能失敗，可選鏈?zhǔn)秸{(diào)用會(huì)返回 Int? 類型，或稱為“可選的 Int”。如上例所示，當(dāng) residence 為 nil 的時(shí)候，可選的 Int 將會(huì)為 nil，表明無法訪問 numberOfRooms。訪問成功時(shí)，可選的 Int 值會(huì)通過可選綁定展開，并賦值給非可選類型的 roomCount 常量。

要注意的是，即使 numberOfRooms 是非可選的 Int 時(shí)，這一點(diǎn)也成立。只要使用可選鏈?zhǔn)秸{(diào)用就意味著 numberOfRooms 會(huì)返回一個(gè) Int? 而不是 Int。

可以將一個(gè) Residence 的實(shí)例賦給 john.residence，這樣它就不再是 nil 了：

john.residence = Residence()

john.residence 現(xiàn)在包含一個(gè)實(shí)際的 Residence 實(shí)例，而不再是 nil。如果你試圖使用先前的可選鏈?zhǔn)秸{(diào)用訪問 numberOfRooms，它現(xiàn)在將返回值為 1 的 Int? 類型的值：

if let roomCount = john.residence?.numberOfRooms {
    print("John's residence has \(roomCount) room(s).")
} else {
    print("Unable to retrieve the number of rooms.")
}
// 打印“John's residence has 1 room(s).”

為可選鏈?zhǔn)秸{(diào)用定義模型類

通過使用可選鏈?zhǔn)秸{(diào)用可以調(diào)用多層屬性、方法和下標(biāo)。這樣可以在復(fù)雜的模型中向下訪問各種子屬性，并且判斷能否訪問子屬性的屬性、方法和下標(biāo)。

下面這段代碼定義了四個(gè)模型類，這些例子包括多層可選鏈?zhǔn)秸{(diào)用。為了方便說明，在 Person 和 Residence 的基礎(chǔ)上增加了 Room 類和 Address 類，以及相關(guān)的屬性、方法以及下標(biāo)。

Person 類的定義基本保持不變：

class Person {
    var residence: Residence?
}

Residence 類比之前復(fù)雜些，增加了一個(gè)名為 rooms 的變量屬性，該屬性被初始化為 [Room] 類型的空數(shù)組：

class Residence {
    var rooms = [Room]()
    var numberOfRooms: Int {
        return rooms.count
    }
    subscript(i: Int) -> Room {
        get {
            return rooms[i]
        }
        set {
            rooms[i] = newValue
        }
    }
    func printNumberOfRooms() {
        print("The number of rooms is \(numberOfRooms)")
    }
    var address: Address?
}

現(xiàn)在 Residence 有了一個(gè)存儲(chǔ) Room 實(shí)例的數(shù)組，numberOfRooms 屬性被實(shí)現(xiàn)為計(jì)算型屬性，而不是存儲(chǔ)型屬性。numberOfRooms 屬性簡(jiǎn)單地返回 rooms 數(shù)組的 count 屬性的值。

Residence 還提供了訪問 rooms 數(shù)組的快捷方式，即提供可讀寫的下標(biāo)來訪問 rooms 數(shù)組中指定位置的元素。

此外，Residence 還提供了 printNumberOfRooms 方法，這個(gè)方法的作用是打印 numberOfRooms 的值。

最后，Residence 還定義了一個(gè)可選屬性 address，其類型為 Address?。Address 類的定義在下面會(huì)說明。

Room 類是一個(gè)簡(jiǎn)單類，其實(shí)例被存儲(chǔ)在 rooms 數(shù)組中。該類只包含一個(gè)屬性 name，以及一個(gè)用于將該屬性設(shè)置為適當(dāng)?shù)姆块g名的初始化函數(shù)：

class Room {
    let name: String
    init(name: String) { self.name = name }
}

最后一個(gè)類是 Address，這個(gè)類有三個(gè) String? 類型的可選屬性。buildingName 以及 buildingNumber 屬性分別表示大廈的名稱和號(hào)碼，第三個(gè)屬性 street 表示大廈所在街道的名稱：

class Address {
    var buildingName: String?
    var buildingNumber: String?
    var street: String?
    func buildingIdentifier() -> String? {
        if buildingName != nil {
            return buildingName
        } else if let buildingNumber = buildingNumber, let street = street {
            return "\(buildingNumber) \(street)"
        } else {
            return nil
        }
    }
}

Address 類提供了 buildingIdentifier() 方法，返回值為 String?。 如果 buildingName 有值則返回 buildingName。或者，如果 buildingNumber 和 street 均有值，則返回兩者拼接得到的字符串。否則，返回 nil。

通過可選鏈?zhǔn)秸{(diào)用訪問屬性

正如 使用可選鏈?zhǔn)秸{(diào)用代替強(qiáng)制展開 中所述，可以通過可選鏈?zhǔn)秸{(diào)用在一個(gè)可選值上訪問它的屬性，并判斷訪問是否成功。

使用前面定義過的類，創(chuàng)建一個(gè) Person 實(shí)例，然后像之前一樣，嘗試訪問 numberOfRooms 屬性：

let john = Person()
if let roomCount = john.residence?.numberOfRooms {
    print("John's residence has \(roomCount) room(s).")
} else {
    print("Unable to retrieve the number of rooms.")
}
// 打印“Unable to retrieve the number of rooms.”

因?yàn)?john.residence 為 nil，所以這個(gè)可選鏈?zhǔn)秸{(diào)用依舊會(huì)像先前一樣失敗。

還可以通過可選鏈?zhǔn)秸{(diào)用來設(shè)置屬性值：

let someAddress = Address()
someAddress.buildingNumber = "29"
someAddress.street = "Acacia Road"
john.residence?.address = someAddress

在這個(gè)例子中，通過 john.residence 來設(shè)定 address 屬性也會(huì)失敗，因?yàn)?john.residence 當(dāng)前為 nil。

上面代碼中的賦值過程是可選鏈?zhǔn)秸{(diào)用的一部分，這意味著可選鏈?zhǔn)秸{(diào)用失敗時(shí)，等號(hào)右側(cè)的代碼不會(huì)被執(zhí)行。對(duì)于上面的代碼來說，很難驗(yàn)證這一點(diǎn)，因?yàn)橄襁@樣賦值一個(gè)常量沒有任何副作用。下面的代碼完成了同樣的事情，但是它使用一個(gè)函數(shù)來創(chuàng)建 Address 實(shí)例，然后將該實(shí)例返回用于賦值。該函數(shù)會(huì)在返回前打印“Function was called”，這使你能驗(yàn)證等號(hào)右側(cè)的代碼是否被執(zhí)行。

func createAddress() -> Address {
    print("Function was called.")

    let someAddress = Address()
    someAddress.buildingNumber = "29"
    someAddress.street = "Acacia Road"

    return someAddress
}
john.residence?.address = createAddress()

沒有任何打印消息，可以看出 createAddress() 函數(shù)并未被執(zhí)行。

通過可選鏈?zhǔn)秸{(diào)用來調(diào)用方法

可以通過可選鏈?zhǔn)秸{(diào)用來調(diào)用方法，并判斷是否調(diào)用成功，即使這個(gè)方法沒有返回值。

Residence 類中的 printNumberOfRooms() 方法打印當(dāng)前的 numberOfRooms 值，如下所示：

func printNumberOfRooms() {
    print("The number of rooms is \(numberOfRooms)")
}

這個(gè)方法沒有返回值。然而，沒有返回值的方法具有隱式的返回類型 Void，如 無返回值函數(shù) 中所述。這意味著沒有返回值的方法也會(huì)返回 ()，或者說空的元組。

如果在可選值上通過可選鏈?zhǔn)秸{(diào)用來調(diào)用這個(gè)方法，該方法的返回類型會(huì)是 Void?，而不是 Void，因?yàn)橥ㄟ^可選鏈?zhǔn)秸{(diào)用得到的返回值都是可選的。這樣我們就可以使用 if 語句來判斷能否成功調(diào)用 printNumberOfRooms() 方法，即使方法本身沒有定義返回值。通過判斷返回值是否為 nil 可以判斷調(diào)用是否成功：

if john.residence?.printNumberOfRooms() != nil {
    print("It was possible to print the number of rooms.")
} else {
    print("It was not possible to print the number of rooms.")
}
// 打印“It was not possible to print the number of rooms.”

同樣的，可以據(jù)此判斷通過可選鏈?zhǔn)秸{(diào)用為屬性賦值是否成功。在上面的 通過可選鏈?zhǔn)秸{(diào)用訪問屬性 的例子中，我們嘗試給 john.residence 中的 address 屬性賦值，即使 residence 為 nil。通過可選鏈?zhǔn)秸{(diào)用給屬性賦值會(huì)返回 Void?，通過判斷返回值是否為 nil 就可以知道賦值是否成功：

if (john.residence?.address = someAddress) != nil {
    print("It was possible to set the address.")
} else {
    print("It was not possible to set the address.")
}
// 打印“It was not possible to set the address.”

通過可選鏈?zhǔn)秸{(diào)用訪問下標(biāo)

通過可選鏈?zhǔn)秸{(diào)用，我們可以在一個(gè)可選值上訪問下標(biāo)，并且判斷下標(biāo)調(diào)用是否成功。

注意

通過可選鏈?zhǔn)秸{(diào)用訪問可選值的下標(biāo)時(shí)，應(yīng)該將問號(hào)放在下標(biāo)方括號(hào)的前面而不是后面?？蛇x鏈?zhǔn)秸{(diào)用的問號(hào)一般直接跟在可選表達(dá)式的后面。

下面這個(gè)例子用下標(biāo)訪問 john.residence 屬性存儲(chǔ)的 Residence 實(shí)例的 rooms 數(shù)組中的第一個(gè)房間的名稱，因?yàn)?john.residence 為 nil，所以下標(biāo)調(diào)用失敗了：

if let firstRoomName = john.residence?[0].name {
    print("The first room name is \(firstRoomName).")
} else {
    print("Unable to retrieve the first room name.")
}
// 打印“Unable to retrieve the first room name.”

在這個(gè)例子中，問號(hào)直接放在 john.residence 的后面，并且在方括號(hào)的前面，因?yàn)?john.residence 是可選值。

類似的，可以通過下標(biāo)，用可選鏈?zhǔn)秸{(diào)用來賦值：

john.residence?[0] = Room(name: "Bathroom")

這次賦值同樣會(huì)失敗，因?yàn)?residence 目前是 nil。

如果你創(chuàng)建一個(gè) Residence 實(shí)例，并為其 rooms 數(shù)組添加一些 Room 實(shí)例，然后將 Residence 實(shí)例賦值給 john.residence，那就可以通過可選鏈和下標(biāo)來訪問數(shù)組中的元素：

let johnsHouse = Residence()
johnsHouse.rooms.append(Room(name: "Living Room"))
johnsHouse.rooms.append(Room(name: "Kitchen"))
john.residence = johnsHouse

if let firstRoomName = john.residence?[0].name {
    print("The first room name is \(firstRoomName).")
} else {
    print("Unable to retrieve the first room name.")
}
// 打印“The first room name is Living Room.”

訪問可選類型的下標(biāo)

如果下標(biāo)返回可選類型值，比如 Swift 中 Dictionary 類型的鍵的下標(biāo)，可以在下標(biāo)的結(jié)尾括號(hào)后面放一個(gè)問號(hào)來在其可選返回值上進(jìn)行可選鏈?zhǔn)秸{(diào)用：

var testScores = ["Dave": [86, 82, 84], "Bev": [79, 94, 81]]
testScores["Dave"]?[0] = 91
testScores["Bev"]?[0] += 1
testScores["Brian"]?[0] = 72
// "Dave" 數(shù)組現(xiàn)在是 [91, 82, 84]，"Bev" 數(shù)組現(xiàn)在是 [80, 94, 81]

上面的例子中定義了一個(gè) testScores 數(shù)組，包含了兩個(gè)鍵值對(duì)，分別把 String 類型的鍵映射到一個(gè) Int 值的數(shù)組。這個(gè)例子用可選鏈?zhǔn)秸{(diào)用把 "Dave" 數(shù)組中第一個(gè)元素設(shè)為 91，把 "Bev" 數(shù)組的第一個(gè)元素 +1，然后嘗試把 "Brian" 數(shù)組中的第一個(gè)元素設(shè)為 72。前兩個(gè)調(diào)用成功，因?yàn)?testScores 字典中包含 "Dave" 和 "Bev" 這兩個(gè)鍵。但是 testScores 字典中沒有 "Brian" 這個(gè)鍵，所以第三個(gè)調(diào)用失敗。

連接多層可選鏈?zhǔn)秸{(diào)用

可以通過連接多個(gè)可選鏈?zhǔn)秸{(diào)用在更深的模型層級(jí)中訪問屬性、方法以及下標(biāo)。然而，多層可選鏈?zhǔn)秸{(diào)用不會(huì)增加返回值的可選層級(jí)。

也就是說：

• 如果你訪問的值不是可選的，可選鏈?zhǔn)秸{(diào)用將會(huì)返回可選值。
• 如果你訪問的值就是可選的，可選鏈?zhǔn)秸{(diào)用不會(huì)讓可選返回值變得“更可選”。

因此：

• 通過可選鏈?zhǔn)秸{(diào)用訪問一個(gè) Int 值，將會(huì)返回 Int?，無論使用了多少層可選鏈?zhǔn)秸{(diào)用。
• 類似的，通過可選鏈?zhǔn)秸{(diào)用訪問 Int? 值，依舊會(huì)返回 Int? 值，并不會(huì)返回 Int??。

下面的例子嘗試訪問 john 中的 residence 屬性中的 address 屬性中的 street 屬性。這里使用了兩層可選鏈?zhǔn)秸{(diào)用，residence 以及 address 都是可選值：

if let johnsStreet = john.residence?.address?.street {
    print("John's street name is \(johnsStreet).")
} else {
    print("Unable to retrieve the address.")
}
// 打印“Unable to retrieve the address.”

john.residence 現(xiàn)在包含一個(gè)有效的 Residence 實(shí)例。然而，john.residence.address 的值當(dāng)前為 nil。因此，調(diào)用 john.residence?.address?.street 會(huì)失敗。

需要注意的是，上面的例子中，street 的屬性為 String?。john.residence?.address?.street 的返回值也依然是 String?，即使已經(jīng)使用了兩層可選鏈?zhǔn)秸{(diào)用。

如果為 john.residence.address 賦值一個(gè) Address 實(shí)例，并且為 address 中的 street 屬性設(shè)置一個(gè)有效值，我們就能過通過可選鏈?zhǔn)秸{(diào)用來訪問 street 屬性：

let johnsAddress = Address()
johnsAddress.buildingName = "The Larches"
johnsAddress.street = "Laurel Street"
john.residence?.address = johnsAddress

if let johnsStreet = john.residence?.address?.street {
    print("John's street name is \(johnsStreet).")
} else {
    print("Unable to retrieve the address.")
}
// 打印“John's street name is Laurel Street.”

在上面的例子中，因?yàn)?john.residence 包含一個(gè)有效的 Address 實(shí)例，所以對(duì) john.residence 的 address 屬性賦值將會(huì)成功。

在方法的可選返回值上進(jìn)行可選鏈?zhǔn)秸{(diào)用

上面的例子展示了如何在一個(gè)可選值上通過可選鏈?zhǔn)秸{(diào)用來獲取它的屬性值。我們還可以在一個(gè)可選值上通過可選鏈?zhǔn)秸{(diào)用來調(diào)用方法，并且可以根據(jù)需要繼續(xù)在方法的可選返回值上進(jìn)行可選鏈?zhǔn)秸{(diào)用。

在下面的例子中，通過可選鏈?zhǔn)秸{(diào)用來調(diào)用 Address 的 buildingIdentifier() 方法。這個(gè)方法返回 String? 類型的值。如上所述，通過可選鏈?zhǔn)秸{(diào)用來調(diào)用該方法，最終的返回值依舊會(huì)是 String? 類型：

if let buildingIdentifier = john.residence?.address?.buildingIdentifier() {
    print("John's building identifier is \(buildingIdentifier).")
}
// 打印“John's building identifier is The Larches.”

如果要在該方法的返回值上進(jìn)行可選鏈?zhǔn)秸{(diào)用，在方法的圓括號(hào)后面加上問號(hào)即可：

if let beginsWithThe =
    john.residence?.address?.buildingIdentifier()?.hasPrefix("The") {
        if beginsWithThe {
            print("John's building identifier begins with \"The\".")
        } else {
            print("John's building identifier does not begin with \"The\".")
        }
}
// 打印“John's building identifier begins with "The".”

注意

在上面的例子中，在方法的圓括號(hào)后面加上問號(hào)是因?yàn)槟阋?buildingIdentifier() 方法的可選返回值上進(jìn)行可選鏈?zhǔn)秸{(diào)用，而不是 buildingIdentifier() 方法本身。