2.4　两种特殊的基本数据类型

Swift语言还支持两种特殊的基本数据类型，分别是元组类型与可选值类型。元组在实际开发中十分常用，开发者使用元组可以创建出任意数据类型组合的自定义数据类型；而可选值类型是Swift语言的一大特点，通过可选值类型，Swift语言对数值为空进行了严格的把控。

2.4.1　元组

元组是Swift语言中重要的数据类型之一，元组允许一些并不相关的类型自由组合成为新的集合类型。Objective-C语言并不支持元组这样的数据类型，这在很多时候会给开发者带来麻烦。类比生活中的一种情景，元组类型类似于日常生活中的套餐，现在各种服务业都推出了许多有特色的套餐供顾客选择，方便为顾客提供一站式服务。元组提供的就是这样一种编程结构，试想一下，编程中遇到这样一种情形：一个商品有名字和价格，使用元组可以很好地对这种商品类型进行模拟，示例如下：

     //创建钢笔元组类型，其中有两种类型，即字符串类型的名称和整数类型的价钱
     var pen:(name:String,price:Int) = ("钢笔",2)

上面的代码在创建元组类型的同时指定了其中参数的名称，即名称参数为name，价格参数为price，开发者可以使用这些参数名称来获取元组中各个参数的值，示例如下：

     //获取pen变量名称
     var name = pen.name
     //获取pen变量价格
     var price = pen.price

开发者在创建元组时，也可以不指定元组中参数的名称，元组会自动为每个参数分配下标，下标值将从0开始依次递增，示例如下：

     //不指定参数名称的元组
     var car:(String,Int) = ("奔驰",2000000)
     //通过下标来取得元组中各个组成元素的值
     var carName = car.0
     var carPrice = car.1

元组实例被创建后，开发者也可以通过指定的变量或者常量来分解它，示例如下：

     //不指定参数名称的元组
     var car:(String,Int) = ("奔驰",2000000)
     //进行元组的分解
     var (theName,thePrice) = car
     //此时 theName变量被赋值为"奔驰"，thePrice变量被赋值为2000000
     print(theName,thePrice)

上面的代码将元组实例car中的各个组成元素分解到具体变量，有一点读者需要注意，分解后的变量必须与元组中的元素一一对应（个数相等），否则编译器就会报错。代码中使用的print()函数为打印输出函数，print()函数可以接收多个参数，将其以逗号分隔即可。有些时候，开发者可能并不需要获取某个元组实例中所有元素的值，这种情况下，开发者也可以将某些不需要获取的元素使用匿名的方式来接收，示例如下：

     //不指定参数名称的元组
     var car:(String,Int) = ("奔驰",2000000)
     //进行元组的分解，将Int型参数进行匿名
     var (theName,_) = car
     //此时theName变量被赋值为"奔驰"
     print(theName)

在Swift语言中，常常使用符号“_”来表示匿名的概念，因此“_”也被称为匿名标识符。上面的代码实际上只分解出了元组car中的第一个元素（String类型）。

2.4.2　可选值类型

可选值类型（Optional类型）是Swift语言特有的一种类型。首先，Swift语言是一种十分强调类型安全的语言，开发者在使用到某个变量时，编译器会尽最大可能保证此变量的类型和值的明确性，保证减少编程中的不可控因素。然而在实际编程中，任何类型的变量都会遇到值为空的情况，在Objective-C语言中并没有机制来专门监控和管理为空值的变量，程序的运行安全性全部靠开发者手动控制。Swift语言提供了一种包装的方式来对普通类型进行Optional包装，实现对空值情况的监控。

在Swift语言中，如果使用了一个没有赋值的变量，程序会直接报错并停止运行。读者可能会想，如果一个变量在声明的时候没有赋初值，在后面的程序运行中就有可能被赋值，那么对于这种“先声明后赋值”的应用场景，我们应该怎么做呢？在Objective-C中，这个问题很好解决，只需要使用的时候判断一下这个变量是否为nil即可。在Swift中是否也可以这样做呢？使用如下代码来进行试验：

     var obj:String
     if obj==nil {
     }

编写上面的代码后，可以看到Xcode工具依然抛出了一个错误提示，其实在Swift语言中，未做初始化的普通类型是不允许使用的，哪怕是用来进行判空处理也不被允许，当然也就不可以与nil进行比较运算，这种机制极大地减小了代码的不可控性。因此，开发者在使用前必须保证变量被初始化，代码如下：

     var obj0:String
     obj0 = "HS"
     print(obj0)

但是上面的做法在实际开发中并不常用，如果一个变量在逻辑上可能为nil，则开发者需要将其包装为Optional类型，改写上面的代码如下：

     var obj:String?
     if obj==nil {
     }

此时代码就可以正常运行了。分析上面的代码，在声明obj变量的时候，这里将其声明成了String?类型，在普通类型后面添加符号“?”，即可将普通类型包装为Optional类型。

Optional类型不会独立存在，其总是附着于某个具体的数据类型之上，具体的数据类型可以是基本数据类型，可以是结构体，也可以是类等。Optional类型只有两种值，读者可以将其理解为：

• 如果其附着类型对应的量值有具体的值，则其为具体值的包装。
• 如果其附着类型对应的量值没有具体的值，则其为nil。

举一个例子，将Int类型的变量a进行Optional包装，此时a的类型为Int?，如果对a进行了赋值，则可以通过拆包的方式获取a的Int类型值，如果没有对a进行赋值，则a为nil。

Optional类型是对普通类型的一种包装，因此在使用的时候需要对其进行拆包操作，拆包将使用到Swift中的操作符“!”。“?”与“!”这两个操作符是很多Swift语言初学者的噩梦，如果读者理解了Optional类型，那么对这两个操作符的理解和使用将容易许多。首先需要注意，“?”符号可以出现在类型后面，也可以出现在实例后面，如果出现在类型后面，其代表的是此类型对应的Optional类型，如果出现在实例后面，则代表的是可选链的调用，后面章节会详细介绍。“！”符号同样可以出现在类型后面与实例后面，它出现在类型后面代表的是一种隐式解析的语法结构，后面章节会介绍；出现在实例后面代表的是对Optional类型实例的拆包操作。示例如下：

     //声明obj为String?类型
     var obj:String? = "HS"
     //进行拆包操作
     obj!

读者需要注意，在使用“!”进行Optional值的拆包操作时，必须保证要拆包的值不为nil，否则程序运行会出错。可以在拆包前使用if语句进行安全判断，示例如下：

     //声明obj为String?类型
     var obj:String? = "HS"
     if obj != nil {
        obj!
     }

上面的代码演示的编程结构在实际应用中十分广泛，因此Swift语言还提供了一种if-let语法结构来进行Optional类型值的绑定操作，可以将上面的结构改写如下：

上面的代码可以这样理解：如果obj有值，则if-let结构将创建一个临时常量tmp来接收obj拆包后的值，并且执行if为真时所对应的代码块，在执行的代码块中，开发者可以直接使用拆包后的obj值tmp。如果obj为nil，则会进入if为假的代码块中，开发者可以在else代码块中将obj重新赋值使用。这种if-let结构实际上完成了判断、拆包、绑定拆包后的值到临时常量3个过程。

if-let结构中也可以同时进行多个Optional类型值的绑定，之间用逗号隔开，示例如下：

在同时进行多个Optional类型值的绑定时，只有所有Optional值都不为nil，绑定才会成功，代码执行才会进入if为真的代码块中。如果开发者需要在if语句的判断中添加更多业务逻辑，可以通过追加子句的方式来实现，示例如下：

上面的代码在obj1不为nil、obj2不为nil并且obj1所对应的拆包值小于obj2对应的拆包值的时候才会进入if为真的代码块中，即打印绑定的tmp1与tmp2的值。

你可能发现了，对于一个可选值类型的变量，每次使用时我们都需要为其进行拆包操作，这相对会有些麻烦，其实Swift中还有一种语法：隐式解析。隐式解析适用于这样的场景：当我们明确某个变量初始时为nil，并且在之后使用之前一定会被赋值时，我们可以将其声明为隐式解析的可选值，再对这个变量进行使用，就不需要进行拆包操作了，例如下面的代码会产生运行错误：

     var obj4:Int?
     obj4 = 3
     print(obj4 + 1)  //会编译异常，因为obj4没有进行拆包

如果将上面的代码做如下的修改，就可以正常运行了：

     // 声明obj4为隐式解析的变量
     var obj4:Int!
     obj4 = 3
     // 在使用时，无须再进行拆包操作，Swift会自动帮我们拆包
     print(obj4 + 1)

Optional值在Swift语言编程中的应用十分灵活，在以后的编程练习中，读者会逐步体会其中的奥妙。