Optional 与 字符串 的交互

原文: Optionals and String Interpolation
作者: Ole Begemann
译者: kemchenj

你知道这个问题吗? 你想要在 UI 上显示一个 Optional 值, 或者是在控制台打印出来, 但你不喜欢默认的 Optional 字符串的显示方式: "Optional(...)" 或者是 "nil". 例如:

var someValue: Int? = 5
print("这个值是 \(someValue)")
// "这个值是 Optional(5)"

someValue = nil
print("这个值是 \(someValue)")
// "这个值是 nil"

在字符串里插入 Optional 值会有一些不可预料的结果

Swift 3.1 会在你往字符串里插入一个 Optional 值的时候发出一个警告, 因为这个行为可能会产生意料之外的结果. 这里有 Julio Carrettoni, Harlan Haskins 和 Robert Widmann 在 Swift-Evolution 的讨论:

由于 Optional 值永远都不应该显示给终端用户, 而它又经常作为一个控制台里的惊喜存在, 我们觉得获取一个 Optional 值的 debug 信息是一种"明确"的艺术. 提案目前的主要内容是, 在一个字符串片段里使用 Optional 值的时候需要发出一个警告.

在最新的 Swift 开发版本(2016-12-01)里已经实现了这个警告:

你有几个方法可以去掉这个警告:

1. 添加一个显式转换, 例如 someValue as Int?

2. 使用 String(describing: someValue)函数

3. 提供一个默认值去让表达式不为 Optional, 例如 someValue ?? defaultValue(一种解包形式)

上面的方式我都不是特别喜欢, 但这是编译器能提供的最好的方式了. 第三种做法的问题是解包操作符 ?? 需要符合相应的类型 - 如果 ?? 左边的类型是 T?的话, 那右边的类型就必须是 T. 用上面的例子来描述的话, 就意味着我只能够提供一个 Int 来作为默认值, 而不能是一个字符串, 在这种情况下就达不到我想要的效果.

一个自定义的字符串解包操作符

我通过自定义一个字符串解包操作符来解决这个问题. 因为它来源于 ??, 所以我决定把它命名为 ???. ???操作符的左边是 Optional 值, 而在右边就是这个 Optional 值的字符串默认值, 返回一个字符串. 如果这个 Optional 值是 non-nil 的, 那么它就会解包然后返回这个值的字符串描述, 否则就会返回一个默认值, 下面是具体的实现:

infix operator ???: NilCoalescingPrecedence

public func ???<T>(optional: T?, defaultValue: @autoclosure () -> String) -> String {
    switch optional {
    case let value?: return String(describing: value)
    case nil: return defaultValue()
    }
}

@autoclosure 结构保证了右边的值只会在需要的时候才会被计算出来, 例如 Optional 值是 nil 的时候. 这就可以让你传递一个复杂的或者耗时的运算表达式进去, 而只会在特定情况下才会影响到性能. 我不认为这种情况(表达式很复杂)会经常发生, 但它是参考了 ?? 操作符在标准库里的实现.(尽管我决定去掉标准库实现里的 throws/rethrows)

或者, 你可以通过 Optional.map 只用一行代码来实现这个操作符, 就像这样:

public func ???<T>(optional: T?, defaultValue: @autoclosure () -> String) -> String {
    return optional.map { String(describing: $0) } ?? defaultValue()
}

这跟第一个实现的效果一模一样, 用哪一个只看你个人的口味和代码习惯. 我不认为哪一个比另一个更加清晰.

最后一件我想说的是, 你必须从 String(describing:) (更偏向于值的描述) 或者是 String(reflecting:) (更偏向于 debug 信息) 中做出一个选择, 去转化这个值. 前一个选择更适合 UI 展示, 而后一个则更适合运行日志. 甚至你可以再自定义一个操作符 (例如: ????), 去适应日常 debug 需求.

实际使用

我们使用 ??? 操作符来重构一下文章最开始的那个例子:

var someValue: Int? = 5
print("值是 \(someValue ??? "unknown")")
// "值是 5"

someValue = nil
print("值是 \(someValue ??? "unknown")")
// "值是 unknown"

这是一个很小的改变, 但我很喜欢

[1]. 我最开始其实觉得重载 ?? 就好了. 我喜欢这种方式是因为我的视线更加符合解包符号的含义, 但这也会在某些情况下失去了类型安全的优点, 因为总是会被编译成 someOptional ?? "someValue" 的形式

译者注

我想特别说明一点是, 在我们的项目里, 重载 ?? 或者是自定义操作符 ??? 实际上是不会影响到我们引入的库的, 我们定义的 ?? 和 ??? 都是默认 internal 的, 也就是说作用域只在 Module 内, 怎么用都是没问题的. 当然, 如果是多人协作的情况就要权衡沟通成本和实际带来便捷了.

如果是我们自己想写框架的话, 声明为 internal, 然后就放心大胆的用吧, 不会污染到外部作用域的

但我不太确定声明为 public 的话会发生什么事情, 根据我在 medium 上看到的这篇文章, 至少在 Swift 1.0 的时候, 这么做是真的会污染全局的, Swift 团队后来也没提到过对于这样的做法有怎样的优化, 所以我估计还是会污染全局的

如果有了解的人, 或者已经做过测试的人, 可以的话告诉一下我准确的结果

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