Swift的“可选项”为什么比Objective-C的“nil”更安全？

Question

苹果似乎声称，Swift中的Optional类型比Objective-C中的nil更安全，但我不明白为什么。

实现上的主要区别是什么，使得Optional比nil更安全，这会如何影响我的代码？

- Pratap Vhatkar

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Swift不支持在使用Optional之外的情况下使用nil。Optional可以包含nil，而非Optional则不能包含nil。如果你使用“!”将变量声明为隐式解包变量，并且当你使用它时该变量包含了nil，则会引发异常。因此，在你不希望出现变量“神奇”地包含nil的情况下，你不必处理这种情况。 - Michael

@Michael，你的评论就是一个答案。 - Dmitri Pavlutin

Answer 1

它变得“安全”是因为它强制程序员编写更明确的代码。

• if let ... 和 guard 语法明确表示“只有这些变量有值时才执行此操作”。
• ! 语法会使程序在变量为 nil 时崩溃，而程序员并未预期该变量为 nil。

相比之下，Objective-C 的调用 nil 的方式可能会让程序继续执行，直到 nil 不再可接受为止。一个常见的例子是 nil 的 NSString 变量。许多 API 调用都可以接受 nil 的 NSString，除了构造 NSAttributedString（它不会接受 nil 的 NSString 参数并且会导致应用程序崩溃）。因此，当你意外地得到一个 NSString 变量变成了 nil，你的应用程序可能会在一段时间后崩溃，因为它尝试使用该 nil 值构造属性字符串。

要了解 Optionals 尝试解决的问题的更完整说明，请参考 Daniel Jalkut 在 2010 年撰写的这篇文章。这是在 Swift 之前写的。

- adib

Answer 2

一般来说，在编程中，我们希望避免没有值的变量（null或nil），因为使用它们通常会导致未定义的行为（异常、错误、崩溃）。

例如，常见做法是将Array引用设置为空数组而不是nil。在空数组上，我们可以使用所有的Array方法，例如indexOf或count。在nil上使用这些方法会导致崩溃。

可选项允许我们指定某些变量永远不为空，因此我们可以安全地使用它们，并且编译器检查nil永远不会分配给它们。此外，编译器强制执行每个从可选类型转换为非可选类型的显式转换（我们始终在需要时检查nil）。

因此，答案是可选项：

1. 强制执行良好的编程实践。
2. 允许更好地在编译时检查代码

从而防止编程错误。

还要注意的是，尽可能避免使用可选项。可选项最强大的功能是大多数变量都不是可选项。

- Sulthan

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你能详细说明一下你上次说的“可选项最大的优势在于大多数变量都不是可选项”这句话吗？ - Joe Huang

@JoeHuang 这很简单。如果你的所有变量都是可选类型，那么你就回到了没有可选类型的世界。一切都可以是 nil。可选类型的威力在于将 nil 限制在特定的库中。 - Sulthan

在 ObjC 中，使用 nil 上的 [indexOfObject: 或 count] 会导致崩溃。 - jscs

比较Objective-C和Swift：在Objective-C中，在空数组上调用数组方法不会崩溃。indexOfObject返回0，count返回0，诸如此类。 - gnasher729

@JoshCaswell 在 Obj-C 中，调用不会崩溃，但结果仍然是意外的。例如，[nil indexOfObject:x] 不会返回 NSNotFound。这就是我试图说明的重点。有些情况下语言是幸运的，比如 string.length == 0 或 array.count == 0，但有很多情况下应用程序不会崩溃，但会导致意外状态。在 SO 上最常见的 Obj-C 问题之一是：“我的方法没有被调用。”。 - Sulthan

Answer 3

为了避免问题，我经常在使用变量之前检查它是否为nil。然而，偶尔会出现值作为nil的情况，让我感到惊讶——有时候是我自己忘记检查。

随着我在Swift中编写越来越多的代码，我发现使用可选变量确实提供了很多便利，避免忽略对nil值的检查。我不太记得有任何由于nil变量访问而导致的崩溃（除非我强制解包某个变量；因此，除非您知道自己在做什么，否则不要强制解包）。

此外，我曾经在许多地方编写过很多像这样的代码:

if (obj != nil) {
    obj.property = ...
}

现在，我可以简单地这样做：

 obj?.property = ...

代码现在看起来很干净、锐利，你也喜欢吗？

- Joe Huang

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这是一个相当糟糕的例子，因为在Objective-C中，obj.property = ...可以正常工作但什么也不做。 - gnasher729

我不是在指Objective-C。这只是大多数编程语言的一般情况。例如，尝试在Lua中执行此操作。崩溃了！ - Joe Huang

这个问题已经被更改了。当我回答这个问题时，我认为这个问题没有提到Objective-C的nil或者比较Swift和Objective-C。这个问题必须被合并或者更改。它已经失去了原来的意图。 - Joe Huang

Answer 4

在Objective-C中，你可以定义一个没有值的变量。如果你想在赋值之前使用该变量，那么你将会得到一个未定义的行为（这是非常糟糕的）。相反，Swift会防止对象值不明确的情况发生。

- Joey Yi Zhao

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自从几年前引入ARC后，任何指向Objective-C对象的指针都会自动初始化为nil，避免了未定义的行为。如果您开启了合理的编译设置，那么如果尝试使用未初始化的变量，您的代码将无法编译通过。 - gnasher729