Was bedeutet ein Ausrufezeichen in der Swift-Sprache?

Question

Was bedeutet ein Ausrufezeichen in der Swift-Sprache?

Gefragt el 3 de Juni, 2014: Wann wurde die Frage gestellt
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Der Leitfaden zur Swift-Programmiersprache hat das folgende Beispiel:

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

class Apartment {
    let number: Int
    init(number: Int) { self.number = number }
    var tenant: Person?
    deinit { println("Apartment Nr. \(number) wird deinitialisiert") }
}

var john: Person?
var number73: Apartment?

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

// Aus dem Leitfaden "The Swift Programming Language" von Apple (https://developer.apple.com/library/content/documentation/Swift/Conceptual/Swift_Programming_Language/AutomaticReferenceCounting.html)

Dann, wenn das Apartment der Person zugewiesen wird, benutzen sie ein Ausrufezeichen, um die Instanz "auszupacken":

john!.apartment = number73

Was bedeutet es, eine Instanz "auszupacken"? Warum ist es notwendig? Wie unterscheidet es sich davon, einfach folgendes zu tun:

john.apartment = number73

Ich bin ganz neu in der Swift-Sprache. Versuche nur, die Grundlagen zu verstehen.

UPDATE:
Das große Puzzlestück, das mir fehlte (nicht direkt in den Antworten angegeben - zumindest nicht zum Zeitpunkt des Verfassens dieses Beitrags), ist, dass wenn man Folgendes tut:

var john: Person?

das NICHT bedeutet, dass "john vom Typ Person ist und vielleicht nil sein könnte", wie ich ursprünglich dachte. Ich habe einfach missverstanden, dass Person und Person? vollständig separate Typen sind. Sobald ich das verstanden hatte, ergaben alle anderen ?, ! Verwirrungen und die großartigen Antworten unten viel mehr Sinn.

Gefragt el 3 de Juni, 2014 von Troy

Answer 1

5 Antworten

Answer 2

551voto

Ashley Punkte 5805

Was bedeutet es, eine Instanz "auszupacken"? Warum ist es notwendig?

Soweit ich das herausfinden kann (das ist für mich auch sehr neu)...

Der Begriff "verpackt" impliziert, dass wir eine optionale Variable als ein Geschenk betrachten sollen, das in glänzendes Papier eingewickelt ist und möglicherweise (leider!) leer sein könnte.

Wenn "verpackt", ist der Wert einer optionalen Variable ein Enum mit zwei möglichen Werten (ähnlich einem Boolean). Dieses Enum beschreibt, ob die Variable einen Wert enthält (Some(T)) oder nicht (None).

Wenn ein Wert vorhanden ist, kann dieser durch "Auspacken" der Variable erhalten werden (Erhalten des T von Some(T)).

Was ist der Unterschied zwischen john!.apartment = number73 und john.apartment = number73? (Neuformuliert)

Wenn Sie den Namen einer optionalen Variable schreiben (z. B. den Text john ohne das !), bezieht sich dies auf das "verpackte" Enum (Some/None), nicht auf den Wert selbst (T). Also ist john keine Instanz von Person und hat kein apartment-Element:

john.apartment
// 'Person?' hat kein Element namens 'apartment'

Der tatsächliche Wert von Person kann auf verschiedene Arten ausgepackt werden:

"erzwungenes Auspacken": john! (gibt den Person-Wert zurück, wenn er vorhanden ist, Laufzeitfehler, wenn er nil ist)
"optionales Binden": if let p = john { println(p) } (führt das println aus, wenn der Wert vorhanden ist)
"optionale Verkettung": john?.learnAboutSwift() (führt diese erfundene Methode aus, wenn der Wert vorhanden ist)

Ich vermute, dass Sie je nachdem, was im nil-Fall passieren soll und wie wahrscheinlich das ist, eine dieser Methoden zum Auspacken wählen. Dieses Sprachdesign zwingt dazu, den nil-Fall explizit zu behandeln, was die Sicherheit im Vergleich zu Obj-C erhöht (wo es leicht ist, den nil-Fall zu vergessen).

Aktualisierung:

Das Ausrufezeichen wird auch in der Syntax für die Deklaration von "Implicitly Unwrapped Optionals" verwendet.

In den bisherigen Beispielen wurde die Variable john als var john:Person? deklariert und ist optional. Wenn Sie den tatsächlichen Wert dieser Variablen benötigen, müssen Sie ihn auf eine der oben genannten Arten auspacken.

Wenn es stattdessen als var john:Person! deklariert wäre, wäre die Variable ein Implizit Entpacktes Optional (siehe den Abschnitt mit diesem Titel im Apple-Buch). Diese Art von Variable muss nicht beim Zugriff auf den Wert entpackt werden, und john kann ohne zusätzliche Syntax verwendet werden. Aber das Apple-Buch sagt:

Implizit entpackte Optionale sollten nicht verwendet werden, wenn die Möglichkeit besteht, dass eine Variable später nil wird. Verwenden Sie immer einen normalen optionalen Typ, wenn Sie während der Lebensdauer einer Variablen nach einem nil-Wert suchen müssen.

Aktualisierung 2:

Der Artikel "Interessante Swift-Features" von Mike Ash gibt einige Gründe für optionale Typen. Ich finde, er schreibt sehr klar.

Aktualisierung 3:

Ein weiterer nützlicher Artikel über die Verwendung des implizit entpackten Optionals für das Ausrufezeichen: "Swift und der letzte Kilometer" von Chris Adamson. Der Artikel erklärt, dass dies eine pragmatische Maßnahme von Apple ist, um die Typen zu deklarieren, die ihre Objective-C-Frameworks enthalten könnten, die nil enthalten. Die Deklaration eines Typs als optional (mit ?) oder implizit entpackt (mit !) ist "ein Kompromiss zwischen Sicherheit und Bequemlichkeit". In den in dem Artikel gegebenen Beispielen hat Apple sich dafür entschieden, die Typen als implizit entpackt zu deklarieren, um den Aufrufcode bequemer, aber weniger sicher zu machen.

Vielleicht wird Apple in Zukunft ihre Frameworks durchsuchen und die Ungewissheit von implizit entpackten ("wahrscheinlich nie nil") Parametern beseitigen und sie durch optionale ("könnte sicherlich in bestimmten (hoffentlich dokumentierten!) Umständen nil sein") oder Standard-nicht-optionale ("ist nie nil") Deklarationen ersetzen, basierend auf dem genauen Verhalten ihres Objective-C-Codes.

Beantwortet el 3 de Juni, 2014 von Ashley (5805 Punkte )

Answer 3

130voto

Amr Punkte 2076

Hier ist, was ich denke, der Unterschied ist:

var john: Person?

Bedeutet, dass john null sein kann

john?.apartment = number73

Der Compiler wird diese Zeile interpretieren als:

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

Während

john!.apartment = number73

Der Compiler wird diese Zeile einfach interpretieren als:

john.apartment = number73

Daher wird durch Verwendung von ! die if-Anweisung ausgepackt und führt schneller aus, aber wenn john null ist, wird ein Laufzeitfehler auftreten.

Also bedeutet "unwrap" hier nicht, dass es speicherumwickelt ist, sondern es bedeutet, dass es code-umwickelt ist, in diesem Fall ist es mit einer if-Anweisung umwickelt, und weil Apple während der Laufzeit viel Wert auf Leistung legt, möchten sie Ihnen eine Möglichkeit geben, Ihre App mit der bestmöglichen Leistung laufen zu lassen.

Update:

Nach 4 Jahren komme ich zu dieser Antwort zurück, da ich den höchsten Ruf dafür auf Stackoverflow erhalten habe :) Ich habe damals die Bedeutung des Auspackens ein wenig falsch verstanden. Jetzt, nach 4 Jahren, glaube ich, dass die Bedeutung des Auspackens hier ist, den Code von seiner ursprünglichen kompakten Form zu erweitern. Es bedeutet auch, die Unklarheiten um dieses Objekt zu entfernen, da wir per Definition nicht sicher sind, ob es null ist oder nicht. Genauso wie die Antwort von Ashley oben, denken Sie daran wie ein Geschenk, das nichts enthält. Aber ich denke immer noch, dass das Auspacken Codeauspacken ist und nicht auf Speicher basiertes Auspacken, wie bei der Verwendung von enum.

Beantwortet el 20 de Juni, 2014 von Amr (2076 Punkte )