swift - Swift 语言中的感叹号是什么意思？

Question

The Swift Programming Language guide有以下例子:

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此人时，他们使用感叹号“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 语言还很陌生。只是想了解基础知识。

更新:
我遗漏的一大难题(没有在答案中直接说明 - 至少在撰写本文时没有说明)是当您执行以下操作时:

var john: Person?

这并不意味着“john 是 Person 类型，它可能是 nil”，正如我最初认为的那样。我只是误解了 Person 和 Person? 是完全不同的类型。一旦我理解了这一点，所有其他的 ?、! 疯狂，以及下面的好答案，就变得更有意义了。

Answer 1

What does it mean to "unwrap the instance"? Why is it necessary?

据我所知(这对我来说也是很新的)...

术语“包装”意味着我们应该将可选变量视为礼物，包裹在 Shiny 的纸中，它可能(遗憾的是!)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 bool 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，可以通过“展开”变量(从Some(T) 获取T)获得。

How is john!.apartment = number73 different from john.apartment = number73? (Paraphrased)

如果你写一个可选变量的名字(例如文本 john，没有 !)，这指的是“包装”的枚举(Some/None)，不是值(value)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 值可以用多种方式展开:

• “强制解包”:john!(如果 Person 存在则给出值，如果为 nil 则给出运行时错误)
• “可选绑定(bind)”:if let p = john { println(p) }(如果值存在则执行 println)
• “可选链接”:john?.learnAboutSwift()(如果该值存在则执行这个虚构的方法)

我猜你会选择其中一种解包方式，这取决于 nil 情况下应该发生什么，以及发生这种情况的可能性有多大。这种语言设计强制明确处理 nil 情况，我认为这提高了 Obj-C 的安全性(在 Obj-C 中很容易忘记处理 nil 情况)。

更新:

感叹号也用于声明“隐式解包可选”的语法中。

在目前的示例中，john 变量已被声明为 var john:Person?，并且它是一个 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对其进行解包。

如果它被声明为 var john:Person!，则该变量将是一个隐式解包可选(请参阅 Apple 书中带有此标题的部分)。访问值时不需要解包这种变量，并且可以使用 john 而无需额外的语法。但是苹果的书说:

Implicitly unwrapped optionals should not be used when there is a possibility of a variable becoming nil at a later point. Always use a normal optional type if you need to check for a nil value during the lifetime of a variable.

更新 2:

Mike Ash 的文章“Interesting Swift Features”给出了可选类型的一些动机。我认为它很棒，文字清晰。

更新 3:

另一篇关于感叹号的隐式展开可选使用的有用文章:Chris Adamson 的“Swift and the Last Mile”。文章解释说，这是 Apple 用于声明其 Objective-C 框架使用的可能包含 nil 的类型的实用措施。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，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，消除隐式解包(“可能永远不会为零”)参数的不确定性并用可选参数替换它们(“当然可以为零，特别是 [希望，记录在案!] 情况”)或标准的非可选(“永远不会为零”)声明，基于其 Objective-C 代码的确切行为。