『Swift 5學習系列』-12. Optional
！（驚嘆號）還是？（問號）傻傻分不清楚，這是一開始接觸到Optional最容易遇到的問題，再不然就是！跟？在型別轉換之間的問題，搞得一個頭兩個大。所以下面整理了一些Optional的一些基本觀念，分享給有興趣了解Swift 5開發的新鮮人。
首先必須了解一下為什麼會有這個可有可無的Optional，在以安全做為訴求的Swift中，所有的變數在建立時就需要有值，如果在Swift中沒有Optional，那必須特別定義一些東西來表示變數的初始值的，而且這個定義必須要靠開發者維護，不但編譯器（Compile）無法幫忙檢查，時間久了也有可能不記得這個定義，而且在共同開發一個專案時，開發者之間也容易產生誤解。然而變數也有不知道要填什麼當初始值的時候，當然很多情況下變數有初始值，例如個人存款可能是0，也可能是-100，也有可能是100，所以這些都可以當作初始值給存款這變數，如var deposit = 0。
什麼時候會不知道變數的初始值呢？其實日常生活中就很多例子了，如今天有個聚會，有不認識的朋友，那如何給這些朋友一個初始值的稱呼呢？可以叫他們”unknow”。
這樣也是可以，但是會有一些問題產生，而且非常危險，所以不建議這樣使用的原因如下：
- 容易混淆：因為只有你知道”unknow”這個意思，但也有可能真的有人叫”unknow”，所以容易誤解。
- 修改時容易出錯：當真有人叫”unknow”時，那就需要修改另一個值當作初始值，這樣要十分小心地在所有程式碼中找尋修改，也可能將真的叫”unknow”的人，改成新的初始值。
因此變數還是有nil的需求， 所以需要使用Optional來解決這些不明確的問題。請記得只有Optional的變數或常數才能被設定為nil，如果將nil設定給不是Optional的變數或常數，則是會顯示錯誤的訊息。這邊要注意空字串（“”）不是nil，只有nil才是代表沒有內容。
宣告Optional
- Optional 是個包裝（wrapp）型別的容器，可以不給初始值，也可以給初始值。在型別後面加上？表示變數是個 Optional。切記問號需緊貼著型別，型別與？之間不可留空白。而問號原本的意思，就是代表有或沒有，因此完全說明了，它可能有值，也可能無值。
- Optional 預設值為nil，因此宣告後沒有給初始值，則自動設定為nil。
然而上面介紹的是用？方式宣告Optional，然而？的好朋友！，也可以宣告成Optional。差別在於！是自動取值 (Implicitly Unwrapped Optional)，適合在大部分的情況都是有值的時候，如變數或常數一旦給值後，不會再變回無值的狀態，可以利用自動取值的方式宣告。像考試分數，一開始還沒考試之前分數是nil，一但考完之後一定會有值。
然而這邊就要非常注意一點，這非常重要，就是不能沒有給初始值就使用！，自動取值很方便，但在也使用上也有危險。若是 Optional 的變數或常數為nil，並未給值，只要取值時，就會造成程式Crash，那就只能說聲恭喜恭喜，你的程式會異常終止然後閃退。
設定、讀取Optional
到這邊你可能會有一個問題自動取值是什麼有什麼用？那就要回歸到如何設定、讀取Optional了。在設定Optional的方式與一般變數或常數設定一樣，並沒有差異。
然而最大的差異則在於讀取Optionl的變數或常數，在讀取Optional的變數或常數時，必須加上！（驚嘆號），來強制解開包裝（Force Unwrap）。在之前宣告時有提到Optional 是個包裝（wrapp）型別的容器，所以當需要取出來使用時需要解開包裝，而！（驚嘆號）就是用來解開包裝的。
如果沒有加上！（驚嘆號）來解開這Optional的變數或常數，則會產生錯誤。
所以這邊你就因該了解剛剛自動取值是什麼了，其實就是在讀取Optional變數或是常數時，不需要再加上！（驚嘆號），而可以直接讀取Optional變數或是常數。
簡單來說Optional就像是一個被鎖起來的存錢筒，當還沒放錢進去時就是存錢筒是空的（nil），錢放進去沒有什麼問題，但是要將錢拿出來時，就必須要有一把魔法鑰匙，這鑰匙就是！（驚嘆號），所以可以在宣告時使用，就像是說這次沒有鎖，可以隨便拿，也可以在讀取時使用，就如同拿魔法鑰匙開鎖，然後才能拿到錢。
接下來就要注意了，這是讀取Optional的變數或常數時，必須要檢查Optional的變數或常數是否有值。如果沒忘記前面有說過，若是 Optional 的變數或常數為nil，並未給值，只要取值時，就會造成程式Crash。所以在讀取前，必須要檢查是否為nil。方法有兩種，下面將分別介紹這兩種檢查方法：
方法1：利用if檢查是否有值，如果不是nil，再使用！（驚嘆號）讀取變數或常數。
方法2：利用Optional Binding的方式判斷取值。如用方法1，先判斷是否為nil，再用！（驚嘆號）取值方式，實在太麻煩，所以Swift提供了一種判斷取值技巧，將這兩步驟合而為一。而怎使用Optional Binding呢？
所以在if的範圍內，可以直接讀取if後的變數或常數，不需要再用！（驚嘆號）讀取原先Optional的變數或常數。這邊需要注意一點，就是範圍，因為是在if後宣告的變數或常數，所以這變數或常數的生命週期，就只有在這if所包含的大括號{}內。然而這樣還是很麻煩，因為還要想一個新的變數或是常數的名稱，所以Swift在Optional Binding時，可以讓新宣告的變數或常數與Optional的變數或常數名稱一樣。當然在大括號{}內的變數或常數，是新宣告的變數或常數，裡面存放的就是解開Optional後的變數或常數。
Optional無值時設定預設值
Optional的變數或常數若是沒有設定初始值，則會自動初始化為nil。然而有時希望在無值時依然有個預設值，Swift提供了一個方式，那就是“？？”，在Optional的變數或常數後面加上？？，然後再加上預設值就設定完成。當解開Optional的變數或常數為nil時，會則回傳預設值。
物件的Optional — Optional Chaining
前面有說的Optional的變數或常數在讀取時需要！（驚嘆號）來解開包裝，所以當Optional的是物件（Object）時，也是需要！（驚嘆號）來解開包裝，還且還需要層層判斷是不是nil。
而上面的方式比較繁雜，所以Swift提供了Optional Chaining這個方法，在使用Optional Chaining時，不需要完整的解開 Optional，並比對是否為nil，便可對 Optional 的物件讀取的property或是呼叫method。在取的property或是呼叫method的過程之中，遇到 Optional ，就直接忽略 Optional ，並執行下一個語法，直到語法全部完成，如過程中任何一個參數為 nil ，則馬上直接結束，並傳回 nil ，而且不會因為 nil 而 crash 。那如何寫呢？其實用法與 用！（驚嘆號）來解開包裝（Unwrap）很像，只是把！（驚嘆號）換成？（問號），就變成了Optional Chaining的方式讀取或是呼叫。有一點需要注意就是Optional Chaining的回傳結果也會是Optional。
最後補充一個可能會混淆的東西，就是Optional為什麼可以跟不是Optional比較是否相等，不是都要先讀取後才能做相等（Equal）的比較嗎？
只有三種情況可以比較是否相等：
- 比較的兩個變數或是常數都是Optional
- 一個變數或常數是Optional，另一個不是
- 一個變數或常數是Optional，另一個是literal，如數字100
但是只能比較是否相等，大於小於都不能比。
相關參考資料如下：
