Swift 语言中的感叹号是什么意思？

swift optional forced-unwrapping

The Swift Programming Language guide 具有以下示例：

class Person {
    let name: String
    init(name: String) { self.name = name }
    var apartment: Apartment?
    deinit { println("\(name) is being deinitialized") }
}

class Apartment {
    let number: Int
    init(number: Int) { self.number = number }
    var tenant: Person?
    deinit { println("Apartment #\(number) is being deinitialized") }
}

var john: Person?
var number73: Apartment?

john = Person(name: "John Appleseed")
number73 = Apartment(number: 73)

//From Apple's “The Swift Programming Language” guide (https://developer.apple.com/library/content/documentation/Swift/Conceptual/Swift_Programming_Language/AutomaticReferenceCounting.html)

然后在将公寓分配给该人时，他们使用感叹号来“打开实例”：

john!.apartment = number73

“打开实例”是什么意思？为什么有必要？它与仅执行以下操作有何不同：

john.apartment = number73

我对 Swift 语言非常陌生。只是想把基础知识弄下来。

更新：我遗漏的最大难题（未在答案中直接说明-至少在撰写本文时没有）是当您执行以下操作时：

var john: Person?

这并不意味着“john 是 Person 类型并且它可能是 nil”，正如我最初所想的那样。我只是误解了 Person 和 Person? 是完全不同的类型。一旦我掌握了这一点，所有其他 ?、! 的疯狂以及下面的精彩答案就变得更有意义了。

Ashley

“打开实例”是什么意思？为什么有必要？

据我所知（这对我来说也很新鲜）......

术语“包装”意味着我们应该将 Optional 变量视为礼物，包裹在闪亮的纸中，可能（可悲！）是空的。

当“包装”时，可选变量的值是一个具有两个可能值的枚举（有点像布尔值）。此枚举描述变量是否包含值 (Some(T))，或不包含值 (None)。

如果有值，这可以通过“解包”变量来获得（从 Some(T) 获取 T）。

john!.apartment = number73 与 john.apartment = number73 有何不同？（转述）

如果您编写一个可选变量的名称（例如，文本 john，没有 !），这指的是“包装的”枚举 (Some/None)，而不是值本身 (T)。所以 john 不是 Person 的实例，并且它没有 apartment 成员：

john.apartment
// 'Person?' does not have a member named 'apartment'

实际的 Person 值可以通过多种方式展开：

“强制拆包”：约翰！（如果存在，则给出 Person 值，如果为 nil，则给出运行时错误）

"可选绑定": if let p = john { println(p) } (如果值存在则执行 println)

“可选链接”： john?.learnAboutSwift() （如果值存在则执行这个虚构的方法）

我猜你会选择其中一种方式来展开，这取决于在 nil 情况下应该发生什么，以及这种情况的可能性有多大。这种语言设计强制显式处理 nil 情况，我认为这提高了 Obj-C 的安全性（很容易忘记处理 nil 情况）。

更新：

感叹号也用于声明“隐式解包选项”的语法中。

在到目前为止的示例中，john 变量已声明为 var john:Person?，它是一个 Optional。如果您想要该变量的实际值，则必须使用上述三种方法之一解开它。

如果将其声明为 var john:Person!，则该变量将是隐式展开的 Optional（请参阅 Apple 书中带有此标题的部分）。访问值时无需解包此类变量，无需额外语法即可使用 john。但苹果的书说：

当变量有可能在以后变为 nil 时，不应使用隐式展开的选项。如果您需要在变量的生命周期内检查 nil 值，请始终使用正常的可选类型。

更新 2：

Mike Ash 的文章“Interesting Swift Features”为可选类型提供了一些动机。我觉得写的很好，很清晰。

更新 3：

关于感叹号隐式展开的可选使用的另一篇有用的文章：Chris Adamson 的“Swift and the Last Mile”。文章解释说，这是 Apple 的一种实用措施，用于声明其 Objective-C 框架使用的可能包含 nil 的类型。将类型声明为可选（使用 ?）或隐式展开（使用 !）是“安全性和便利性之间的权衡”。在本文给出的示例中，Apple 选择将类型声明为隐式展开，从而使调用代码更方便，但安全性较低。

也许 Apple 可能会在未来梳理他们的框架，消除隐式展开（“可能永远不会为 nil”）参数的不确定性，并用可选的（“当然可能是 nil，特别是 [希望，记录在案！] 情况”）或标准非- 可选（“从不为零”）声明，基于其 Objective-C 代码的确切行为。

我不确定这个解释。如果您只运行没有 ! 的代码它仍然返回实际值。也许！是为了速度？

好的。所以文档谈论使用！当你确定它可以被打开时。但是您可以在没有它的情况下正常运行代码（列表的第四个选项 - 隐式展开）并且无需先检查。如果为零，则返回值或为零。但是，如果您确定它不是 nil 则使用！......但我仍然不明白您为什么要这样做？

嗨@RichardWashington - 我已经在我的答案中添加了一个更新，希望能澄清其中的一些内容。

更新 3 正是我正在寻找的。在阅读它之前，我认为 Apple 在返回 NSURLCredential 之类的东西时是在撒谎！这实际上可能为零。

感谢@Ashley 的精彩回答。在阅读了这个答案和苹果的一些示例 swift 代码之后，在我看来，在安全性和生产力之间的这种权衡中，通常最好是在更安全的一边。我发现一个值得注意的例外是 Apple 对 UI 元素使用强制展开，这是有道理的，因为首先，当涉及故事板时，UI 元素通常是可选的（因为它们没有以编程方式分配值），其次因为它们几乎除非它们包含的视图控制器为 nil，否则永远不会为零，在这种情况下，如果没有实际意义，则此讨论。

Josh Correia

这是我认为的区别：

var john: Person?

意味着 john 可以为 nil

john?.apartment = number73

编译器会将这一行解释为：

if john != nil {
    john.apartment = number73
}

尽管

john!.apartment = number73

编译器会将这一行简单解释为：

john.apartment = number73

因此，使用 ! 将解开 if 语句，并使其运行得更快，但如果 john 为 nil，则会发生运行时错误。

所以这里的 wrap 并不意味着它是内存包裹的，而是它意味着它是代码包裹的，在这种情况下它是用一个 if 语句包裹的，而且因为 Apple 非常关注运行时的性能，他们想给你一个方法来使您的应用程序以最佳性能运行。

更新：

年后回到这个答案，因为我在 Stackoverflow 中获得了最高的声誉 :) 我当时有点误解了展开的含义。现在经过 4 年，我相信在这里展开的意义是将代码从其最初的紧凑形式扩展。这也意味着消除该对象周围的模糊性，因为我们不确定它是否为 nil。就像 answer of Ashley above 一样，把它想象成一个不能包含任何东西的礼物。但我仍然认为解包是代码解包，而不是使用枚举的基于内存的解包。

在我的操场上 john.apartment = number73 不编译，你必须指定 john?.apartment = number73

@ChuckPinkert 是对的，第 4 行应该编辑为 john?.apartment = number73，不过答案很好！