Swift 源码解读 - Optional.swift

Optional 作为 Swift 中最重要的语言特性之一，下面来解读下 Optional 的源码。

Optional 在 Swift 中是一个包含 none 和 some 两个 case 的 enum：

public enum Optional<Wrapped> : ExpressibleByNilLiteral {
  
  /// 代码中使用 nil 来代替 none 的枚举
  case none

  /// The presence of a value, stored as `Wrapped`.
  case some(Wrapped)
}

case none 在代码中用 nil 来代码，即 nil == .none，我们可以通过代码来验证一下：

print(nil == Optional.none) // true

如果存在一个值使用 some(Wrapped)：

let num: Int? = 1
print(num)    // Optional(1)
switch num {
case .some(let n):
    print(n)  // 1
case .none:
    print("nim is nil")
}

在 Optional 中的 map 方法

  @_inlineable
  public func map<U>(
    _ transform: (Wrapped) throws -> U
  ) rethrows -> U? {
    switch self {
    case .some(let y):
      return .some(try transform(y))
    case .none:
      return .none
    }
  }

Optional 类型进行 map 方法里，如果值为 none 时， 直接返回 nil，如果为 some(Wrapped) 时，返回 some(transform(Wrapped))，可以通过以下代码来验证：

let num1: Int? = nil
print (num1.map { $0 * 2 }) // nil

let num2: Int? = 2
print (num2.map { $0 * 2 }) // Optional(4)

在 Optional 中的 flatMap 方法

@_inlineable
  public func flatMap<U>(
    _ transform: (Wrapped) throws -> U?
  ) rethrows -> U? {
    switch self {
    case .some(let y):
      return try transform(y)
    case .none:
      return .none
    }
  }

Optional 中的 flatMap 方法，如果值为 nil 时，直接我返回 nil，如果不为 nil 时，some 进行解包并 transform。需要注意的是，transform 时是解包值，但 return 返回的还是 Optional

let num1: Int? = nil
print (num1.flatMap { $0 * 2 }) // nil

let num2: Int? = 2
num2.flatMap { print($0 * 2) } // 4
print (num2.flatMap { $0 * 2 }) // Optional(4)

关于更多 map 和 flatMap 内容，可以参看 Swift 源码解读 - Map.swift 一文

unsafelyUnwrapped

  @_inlineable
  public var unsafelyUnwrapped: Wrapped {
    @inline(__always)
    get {
      if let x = self {
        return x
      }
      _debugPreconditionFailure("unsafelyUnwrapped of nil optional")
    }
  }

unsafelyUnwrapped 和 强制解包符 ! 的功能是相似的，如果为 nil 时执行，则会报错：

let num1: Int? = 2
print(num1!)  // 2
print(num1.unsafelyUnwrapped) // 2

let num2: Int? = nil
print(num2!)  // Fatal error: Unexpectedly found nil while unwrapping an Optional value
print(num2.unsafelyUnwrapped) // Fatal error: unsafelyUnwrapped of nil optional

Optional.swift 文件里面还有一些 == 、 != 、?? 等方法的实现，以及和 OC 桥接的内容，这里就不一一讲解，有兴趣可以自己研究下。

扩展 - Optional 常用方法

1. ! 强制解包符 // 如果为 nil 时， 运行时会出错
2. if let x = x {}
3. guard let x = x else { return } // 推荐用法