Swift中Nil Coalescing运算符的使用技巧

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在Swift官方《The Swift Programming Language》文档的Basic Operators一节中添加了Nil Coalescing Operator小结，介绍了一个新的运算符Nil Coalescing，符号是??，它的表现形成如下：

let c = a ?? b

这个运算符有两个条件：

  • a必须是Optional类型的。
  • b的类型必须要和a解包后的值类型一致。

符合这两个条件后，我们来解释一下上述这行代码，意思就是c的值是a或b中一个的值，但有前提条件，就是当a解包后值不为nil时，那么就将a解包后的值赋值给c，如果a解包后值为nil，那么就将b的值赋值给c。

我们还可以用三目运算来更形象的解释这个运算符：

let c = a != nil ? a! : b

从上面的代码我们很容易理解，当a的值不等于nil时，将a解包后的值赋值给c，否则将b的值赋值给c。

我们来看看官方给的代码示例：

let defaultColorName = "red"
var userDefinedColorName: String?   // 默认值为nil

var colorNameToUse = userDefinedColorName ?? defaultColorName
// 因为userDefinedColorName的值是nil，所以colorNameToUse的值为"red"


userDefinedColorName = "green"
colorNameToUse = userDefinedColorName ?? defaultColorName
// 因为userDefinedColorName的值不为nil，所以colorNameToUse的值为"green"

大家看到这应该对Nil Coalescing这个运算符有比较清晰的理解了，但在实际运用中，我们还需要注意以下几点。

编译器中的类型匹配原则

原谅我在末尾加的;，编码习惯而已 = =||

我们先来看一段代码：

let a: Int? = nil;
let b: Int? = 7;

let c = a != nil ? a! : b; // 因为a的默认值为nil，所以c的值为{Some 7}
let d = a ?? b; // 这里d的值为nil，这是怎么回事？

首先我们需要注意的是，在官方文档中有这么一句话：“The expression b must match the type that is stored inside a”。但是上面的代码示例中，我们的b是Int?类型，那么此时我们的编译器会怎么处理呢？我们通过自己实现一个Nil Coalescing运算符来说明，代码片段如下：

infix operator ??? {
    associativity right;
    precedence 110;
}

func ???<T>(a: T?, b: @autoclosure () -> T) -> T {
    return a != nil ? a! : b();
}

let d = a ??? b; // 这里d的值仍然是nil

从上面的代码片段中我们可以看出，a的类型是根据传入的b的类型决定的，所以当我们传入的b是Int?类型时，编译器其实将a的类型自动转换为Int??类型了，也就是Optional(a)，那么我们就能解释let d = a ?? b;这行代码。因为a == nil但是Optional(a) != nil，所以d = Optional(a)!，d的值为nil。

Nil Coalescing运算符返回值的类型

我们先看示例代码片段：

let a: Int? = nil;
let b: Int? = 5;
let c: Int? = 6;

// 因为a的默认值为nil，所以将b的值赋值给x，x的值为{Some 5}，类型为Int?
let x = a != nil ? a! : b;
// 因为c的值不为nil，所以将c解包后的值赋值给y，但是y的值却是{Some 6}，而不是6，这是怎么回事？
let y = c != nil ? c! : b;

根据上面我们提到的编译器中类型判断的原则就可以理解了，因为b的类型是Int?，所以在编译时c的类型已经成了Int??,所以为Int??解包的类型就是Int?了。

如果我们声明变量y的类型，编译器就要提出抗议了：

// 如何a为Int?类型，那么编译器就不会通过，因为会导致赋值运算符两边类型不等
let x: Int = a != nil ? a! : b;

// 这种写法和上面一样，都不会编译通过
let y: Int = a ?? b;
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