可空性與 Objective-C
Swift 的一大優點是它能與 Objective-C 程式碼混編，不論是由 Objective-C 寫成的庫還是你的應用中的 Objective-C 程式碼都可以暢通的與 Swift 互動。然而，在 Swift 裡可選（optional）的引用與非可選（non-optional）的引用涇渭分明，例如NSView相對於NSView?，在 Objective-C 裡這兩種型別都對應NSView *。因為 Swift 的編譯器判斷不出某個NSView *是否是可選值，因此轉換為 Swift 的型別就是隱式解包可選型別NSView!。
在之前版本的 Xcode 中，有些蘋果官方的框架經過了專門的稽核，來讓 API 正確反映在 Swift 中是否是可選型別。為了支援在你自己的程式碼裡也能實現這種功能，Xcode 6.3 推出了一項新的 Objective-C 語言特性：nullability annotations 。
核心：nullable 與 nonnull
這項新特性的核心是兩個新的型別註解：__nullable與__nonnull。正如你所想，標記了__nullable的指標的值有可能為NULL或nil，而__nonnull的指標則不可能。如果違反這些規則，編譯器會發出警告。
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@interface AAPLList : NSObject <NSCoding, NSCopying> // ... - (AAPLListItem * __nullable)itemWithName:(NSString * __nonnull)name; @property (copy, readonly) NSArray * __nonnull allItems; // ... @end // -------------- [self.list itemWithName:nil]; // warning! |
幾乎所有能用 C 傳統的const關鍵字的地方都能用__nullable和__nonnull，當然只能用在指標型別上。不過，一般情況下有一個更好的方法來使用這兩個註解：用在方法宣告裡時可以不用加下劃線，直接寫在左括號後面，只需後面的型別是普通物件或 block 的指標。
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- (nullable AAPLListItem *)itemWithName:(nonnull NSString *)name; - (NSInteger)indexOfItem:(nonnull AAPLListItem *)item; |
對於屬性，也可以不用加下劃線，寫在屬性特性列表裡即可。
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@property (copy, nullable) NSString *name; @property (copy, readonly, nonnull) NSArray *allItems; |
不加下劃線的形式比加下劃線的要好一些，不過你仍然需要在標頭檔案的每個型別前都加一遍註解。想要輕鬆一些同時讓標頭檔案更簡潔，你可以使用稽核區(audited region)。
稽核區
為了循序漸進地採用這些新註解，你可以給 Objective-C 標頭檔案中的一個區塊加上“經過非空稽核”的標記。在這個區塊內部，每個普通的指標型別都會預設為非空。這能讓上文的例子大大簡化：
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NS_ASSUME_NONNULL_BEGIN @interface AAPLList : NSObject <NSCoding, NSCopying> // ... - (nullable AAPLListItem *)itemWithName:(NSString *)name; - (NSInteger)indexOfItem:(AAPLListItem *)item; @property (copy, nullable) NSString *name; @property (copy, readonly) NSArray *allItems; // ... @end NS_ASSUME_NONNULL_END // -------------- self.list.name = nil; // okay AAPLListItem *matchingItem = [self.list itemWithName:nil]; // warning! |
出於安全考慮，這條規則有幾個例外：
typedef型別一般沒有內在的可空性——它們要麼為空，要麼非空，根據具體的取值而定。因此，即使在稽核區內，typedef型別也不會預設為nonnull。- 複合指標型別，如
id *，必須顯式使用註解。例如，指明一個非空的指標指向可空的物件引用，要用__nullable id * __nonnull。 - 一個比較特殊的型別
NSError **一般用來在方法引數中返回錯誤資訊，因此它總是預設為可空的指標指向可空的NSError引用。
這方面的更多資訊可以參考Error Handling Programming Guide。
相容性
如果現有的程式碼用到了你的 Objective-C 框架，卻與你指定的非空性規則相互牴觸怎麼辦？就這樣一下子改變你的型別真的安全嗎？放心，是安全的。
- 現有的編譯好的程式碼如果用到了你的框架，仍然能正常執行，也就是說 ABI 不會變。這也意味著這些現有的程式碼在執行時不會捕捉到傳遞
nil的錯誤。 - 現有的原始碼如果用到了你的框架，用新的 Swift 編譯器編譯時，會得到不安全用法的警告。
- nonnull 不會影響編譯優化。尤其是，你仍然可以在執行時檢查標註為
nonnull的引數，看它實際上是不是nil。這對於向前相容可能是必要的。
總體來說，基本上你應該像看待 assertion 或 exception 一樣看待nullable與nonnull：違反這些規則是程式設計師的錯誤。尤其是，返回值是你能控制的，所以一定不要對非空的返回型別返回nil，除非是為了向前相容。
回到 Swift
現在我們已經給 Objective-C 的標頭檔案加了可空性註解，來看看在 Swift 裡該怎麼用吧：
在給 Objective-C 程式碼加註解之前：
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class AAPLList : NSObject, NSCoding, NSCopying { // ... func itemWithName(name: String!) -> AAPLListItem! func indexOfItem(item: AAPLListItem!) -> Int @NSCopying var name: String! { get set } @NSCopying var allItems: [AnyObject]! { get } // ... } |
加了註解之後：
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class AAPLList : NSObject, NSCoding, NSCopying { // ... func itemWithName(name: String) -> AAPLListItem? func indexOfItem(item: AAPLListItem) -> Int @NSCopying var name: String? { get set } @NSCopying var allItems: [AnyObject] { get } // ... } |
Swift 的程式碼更清晰了。只是一個微小的改變，卻能讓你的框架更易於使用。
C 和 Objective-C 的可空性註解在 Xcode 6.3 及以後版本可用。檢視更多資訊，請參考Xcode 6.3 Release Notes。
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