[swift]Optionalの考えについて

Question

nilは何もないというのは例えば玉入れで玉が入ってない。その状態がnilでいいのでしょうか？
そしてOptionalは玉入れをスタートする前の状態つまり始まると玉が入る可能性もあるが入らない可能性もある。でいいのですか？
Optionalはどういう時にどのように使うのですか？

Answer 1

こんにちは。

Optional型は、つぎのふたつの状態をとり得る型で、もしかしたら値がないかもしれない、というときに使用します。

１）整数値や文字列などの値をもつ状態
２）値をもたない状態

たとえば

var title: String?

のように、String?型として宣言された変数は文字列のほかに nilを値とすることができます。
この場合、titleプロパティは String?型であり、String?型は Optional<String>型のシンタックスシュガー（糖衣構文：プログラミング言語の読み書きのしやすさのために、既に存在する構文に別の記法を与えたもの）でもあります。

ここで重要なことは、String?は Optional<String>と等価であることを理解することです。
よくあるのは、String型の変数には nilを代入できないが、String?にすれば nilを代入できるという理解のしかたです。これは、まちがってはいませんが正確とはいえません。
ここでは話が複雑になる可能性があるのでくわしく書きませんが、Swiftの Optionalは、ひとつの（特別な）型であると理解することが Optionalを使ううえで将来的に意味をもってきます。

通常、String型として宣言された変数は文字列のほかに値を保持できませんが、String?型として宣言された変数は文字列のほかに nilを値とすることができます。つまり、nilを値とすることで、値をもたない状態を表すことができるのです。

var name: String = “Rola”
var title: = “Hello Maggy”
name = nil // エラーになる
title = nil //代入できる

上記のように型名に接尾辞 ?をつけて、nilを代入することができるようにすることを、Optiolan型でラップするといいます。
例では、String型で説明しましたが、ほかの型でも Optional型でラップすることによって nilが代入可能となります。たとえば、Int型もInt?として数値のほかに nilを代入することができます。

じっさいに Optionalを使う場面として、検索関数を例にとってみてみましょう。
配列からあたえられた文字列を検索し、存在すればそのインデックスを、存在しなければ nilを返す関数です。

func indexOf(array:String[], value: String) -> Int? {
  for (index, str) in enumerate(array) {
    if str == value {
      return index
    }
  }
  return nil
}

let model = [“Rola”, “Maggy”, “Loveli”]

if let index = indexOf(model, "Reina") {
  println("Reina は\(index)番目に存在します")
} else {
  println("存在しません")
}

Objective-Cなどでも、関数やメソッドが処理を失敗したときに niを返すといったことはよくありました。しかし、Swiftが nilを返された場合、それと決定的に異なっているのは、Optionalは値を使う前に nilかどうかをチェックしなければならない点です。
Objective-Cでは、nilを返すメソッドについて、失敗した際の処理を無視したとしても問題なくコンパイルできてしまうことがよくあります。そのため、意図しないエラーの処理をし忘れたことによるバグを生みだしてきました。
Swiftでは、Optionalを導入することで、コードを書くものにエラー処理を強制し、そうしたバグを未然に防ぐことができるようになっているのです。

以上、ご参考いただければ幸いです。

Comments

[退会済みユーザー]

一番わかりやすかったです。講師ですか？本当にありがとうございます！

[退会済みユーザー]

motryさん、コメント（返信）をいただきありがとうございます。
僕の回答がすこしでもお役に立てたとしたら、とてもうれしいです。

※講師ではありません。

Answer 2

参考情報：

• Swift言語の入門 (6) オプション型編 http://8kpixel.blogspot.jp/2014/06/swift-6.html

...
オプション型とは、名前の通り、必ずしも存在する訳ではない、と言った意味合いがあり、その型そのものの値を含むか、もしくはその値が存在しないことを意味する型です。
...

上のページとは別に、私なりの swift のオプション型の利用例を２つ紹介します。

1 値が未設定という状態を扱う例。
2 値が未設定か否かでの記述例。

1 値が未設定という状態を扱う例
ーーーーーーーーーーーーーーーー
Int 配列中 の最小値を求めるとします。
擬似コードで書くと、こんな風にすることがあります。
funciton min(array)
int min = Int.MAXVALUE
for ( i in array) {
if i < min {
min = i
}
return min
}

array = [] だったときと、arrary = [Int.MAXVALUE] だったとき
のどちらも min(array) の返り値は Int.MAXVALUE で区別がつきません。

swift の オプションをつかうなら
func min(array: Array[Int]) -> Int? {
...
}
と書けば、
min([]) の場合は nil が返り、
min([Int.MAXVALUE]) の場合は Int.MAXVALUE が返るので区別がつきます。

2 値が未設定か否かでの記述例。
ーーーーーーーーーーーーーーーー
変数 v の属性にアクセスしたり、メソッドを呼ぶ必要があるが、
変数が nil の場合があるか そうでないかが不明な場合には
if v != nil {
// v.foo(), v.attr を呼べる
}
のように記載する必要があります。

swift では
v が T? だった場合( nil であることもあるという場合)
if let v0 = v {
// この ブロック中では v0 は nil でないことが保証される
// v0.foo(), v0.attr を呼べる
}
のような記述が可能になっています。

Answer 3

初めまして。
私の認識ではnilは玉入れでいえばカゴもありません。
何もない状態です。
玉入れで例えるならカゴオブジェクトの中に
var ball: Ball?
と定義できます。
Ballが入ってくるとは限りませんからね。
カゴは必ずありますが、ボールは必ずあるとは限りません。

お店でいえば商品が入ってくるか入ってこないか分からない時などに使います。
商品オブジェクトをこのように定義します。
var product: Product?
これにより商品オブジェクトが入る時もあれば商品そのものが入らない時もある。
その商品が入ってこない可能性もあると変数を見るだけでわかりますね。
Androidでいえば@Nullableみたいなものでしょうか。。。