百日学 Swift（Day 12） – optionals, unwrapping, and typecasting（可选项、解包和类型转换）
1. Handling missing data（处理丢失的数据） – test
其实应该翻译成处理未知数值比较贴切。当不能确定存储属性的值时，Swift 提供了可选项的方式，表示该属性可能为nil（空）。要使类型可选，在其后加上?即可。
var age: Int? = nil
2. Unwrapping optionals（可选项的解包） – test
var number: Int?
由于可选项可能为 nil，所以在使用的时候要先确保其有值，因为 nil 在绝大多数时候是不能参与运算的。
number = 2
print(number? * 10)
这样会报错：Value of optional type 'Int?' must be unwrapped to a value of type 'Int'
使用!可以对可选项强行解包，但是前提是可选项不能是 nil。如果 number 是 nil 还是会报错的。
print(number! * 10)
可以用??加上默认值的方法避免空值。但这种方法有局限性。
print((a ?? 0) + 2) // 如果 a 是 nil，就取默认值 0
使用if let方式可以较好地处理。
if let unwrapped = number {
print("\(unwrapped * 10)") // number 不为 nil 时
} else
print("Missing number.") // unwrapped 为 nil，即 number 为 nil 时
}
3. Unwrapping with guard（使用 guard 解包） – test
if let的替代方法是guard let，具体用法是在guard let后面直接写else和处理无值情况的闭包，如果有值则继续执行后面的语句。
func greet(_ name: String?) {
guard let unwrapped = name else { // 处理空值，注意 else
print("You didn't provide a name!")
return
}
print("Hello, \(unwrapped)!") // 注意，这里不再使用 name，而是要用保证有值的 unwrapped
}
4. Force unwrapping（强制解包） – test
使用!可以对可选项强行解包，但是可能会因为出问题。比如，如果尝试将字符串转换为整数，会因为转换失败造成程序崩溃。!通常被称为“崩溃操作符”。程序员必须对程序中每个!负责，只有确定是安全的时候才应强制解包。
let danjia = "42" // 如果 danjia 里面保存的值为 "单价"，执行下面语句时会崩溃
let price = Int(danjia)!
5. Implicitly unwrapped optionals（隐式解包） – test
即在声明变量时在类型后面加上!，这样今后使用时就不必解包了，当成非可选项处理。
let age: Int! = nil
由于这样操作将视同为已经解包，所以不需要if let和guard let来处理。然而，如果真心没有值，是nil的话，那程序就崩溃了。
隐式解包一般会用在这样的场景，某个变量开始没有值，但一旦使用后就保证一直有值。这样因为保证有值，就可以少去使用if let 的麻烦。
6. Nil coalescing （nil 合并） – test
假设有下面这样一个函数
func username(for id: Int) -> String? {
if id == 1 {
return "Taylor Swift"
} else {
return nil
}
}
如果调用的参数 id 为 15（反正不是 1 就行），将返回 nil。可以使用一个默认值来代替 nil。使用下面的方法
let user = username(for: 15) ?? "无名氏"
双问号的意思就是如果函数返回 nil，就取双问号后面的值。
7. Optional chaining（可选项链） – test
Swift 提供了一种使用可选项的便捷方式：如果要访问 a.b.c. 并且其中 b 是可选项，那么可以使用可选链：a.b?.c。
程序运行时，Swift 先检查 b 的值，如果是 nil，其他的就统统忽略，直接返回 nil；而如果有值则会按部就班地解包、执行。
let names = ["John", "Paul", "George", "Ringo"] // Swift 自动推断为字符串数组
let beatle = names.first?.uppercased() // 因为第一个元素有值，所以 beatle 的值为 “JOHN”
let names2: [String] = [] // 声明空数组时必须指明元素类型
let beatle2 = names2.first?.uppercased() // 此时 first 不存在，为 nil，所以 beatle2 的值为 nil
8. Optional try – test
回忆一下第 5 天（Day 5）时曾经写过下面的程序。
我们将编写一个检查密码是否正确的函数，因此，如果用户尝试使用明显的密码，则会抛出错误：
enum PasswordError: Error { // 自定义的错误，类型必须是 Error
case obvious
}
func checkPassword(_ password: String) throws -> Bool { // 遇到错误会抛出的函数，使用 throws 关键字定义
if password == "password" {
throw PasswordError.obvious // 当 password 的值为 "password" 时，使用 throw 关键字抛出错误
}
return true
}
// 使用 `do...try...catch`捕捉错误。
do {
try checkPassword("password") // 尝试调用函数
print("一切正常") // 没有遇到错误
} catch {
print("对不起，出错了~~") // 遇到错误
}
这里可以有两种方法替换 try。第一种，使用 if let。
if let result = try? checkPassword("password") {
print("结果是 \(result)")
} else {
print("完蛋，出错了。")
}
第二种，在确认有值的时候使用 try!，但是如果没有值，程序可不会报错而是直接崩溃。
try! checkPassword("sekrit")
print("OK!")
9. Failable initializers – test
在写强制解包的时候，使用过下面的代码
let str = "5"
let num = Int(str)
这里将 str 转换成 Int 类型，但是因为 str 可以是任何东西，所以实际上返回的是一个可选的整数。这就是 failable initializer。
可以在自定义的结构体或者类中使用 init?() 来替代init()，如果有问题就返回nil。返回值就会成为期待类型的可选项，供解包用。
如，Person 结构体需要使用一个 9 个字母长的 id，如果不是 9 个字母就返回 nil，否则程序正常进行。
struct Person {
var id: String
init?(id: String) {
if id.count == 9 {
self.id = id
} else {
return nil
}
}
}
10. Typecasting（类型转换） – test
Swift 总是要清楚每个变量的类型，但是有时候我们了解的要比 Swift 多一些。如下面三个类：
class Animal { }
class Fish: Animal { }
class Dog: Animal {
func makeNoise() {
print("Woof!")
}
}
这里 Fish 和 Dog 都继承 Animal，所以我们可以创建下面的数组
let pets = [Fish(), Dog(), Fish(), Dog()]
那么 pets 的类型被推断为 Animal。如果遍历 pets 时遇到 Dog 调用 makeNoise 函数，就要使用关键字 as? 来返回一个可选项，这个可选项在类型转换失败的时候返回 nil。
for pet in pets {
if let dog = pet as? Dog {
dog.makeNoise()
}
}
11. Optionals summary（可选项小结） – test
- 可选项用于以清晰明确的方式表示值的缺失。
- Swift不会允许在不解开可选参数的情况下使用
if let或使用guard let。- 可以使用感叹号强制打开可选的选项，但是如果强制打开
nil的代码，则会崩溃。- 隐式解包没有常规可选项的安全检查。
- 可以使用 nil 合并来解开可选值，如果其中没有任何内容，则提供默认值。关键字是 ??
- 可选链可以用来操作可选控件，但是如果可选控件结果为空，则代码直接返回 nil，其他部分被忽略。
- 您可以使用
try?将throwing函数转换为可选的返回值，但是如果返回值为 nil 时程序会崩溃。- 如果在初始化输入错误时需要初始化失败时返回 nil，可以使用
init?()替代init()。- 可以使用类型转换将一种类型的对象转换为另一种类型
