Как в Swift реализовано открытие (опционалов, контракты и прочие механизмы)?

Опционалы в Swift представляют собой тип, который может содержать либо значение типа T (завернутое значение), либо nil, означающее отсутствие значения.

Основные механизмы для работы с опционалами:

1. Optional Binding (if let, guard let): Безопасное извлечение значения из опционала.

   • if let: Извлекает значение и присваивает его временной константе или переменной, если опционал содержит значение. Блок кода выполняется только в этом случае.

     let optionalString: String? = "Hello"
     if let unwrappedString = optionalString {
         // unwrappedString имеет тип String
     }
     

   • guard let: Извлекает значение. Если опционал nil, выполняется блок else (обычно для выхода из текущего scope). Если значение успешно извлечено, оно доступно после guard в текущем scope.

     func processString(_ optionalString: String?) {
         guard let unwrappedString = optionalString else {
             return // Выход из функции
         }
         // unwrappedString типа String доступен здесь
     }
     

2. Optional Chaining (?): Позволяет вызывать свойства, методы и индексы на опционале. Если опционал nil на любом этапе цепочки, вся цепочка прерывается, и результат имеет тип опционала, содержащего nil.

   class Person {
       var job: Job?
   }
   
   class Job {
       var salary: Double?
   }
   
   let person: Person? = Person()
   person?.job = Job()
   let salary = person?.job?.salary // salary имеет тип Double?
   

3. Forced Unwrapping (!): Небезопасное извлечение значения. Приводит к ошибке времени выполнения (краш), если опционал содержит nil. Следует использовать с большой осторожностью, только когда точно известно, что опционал не nil.

   let requiredString: String! = "Must be present" // Неявно извлекаемый опционал
   let unwrappedString = requiredString! // Принудительное извлечение
   
   let dangerousOptional: String? = nil
   // let crash = dangerousOptional! // Приведет к ошибке
   

4. Nil-Coalescing Operator (??): Предоставляет значение по умолчанию, если опционал nil.

   let optionalValue: Int? = nil
   let definiteValue = optionalValue ?? 0 // definiteValue будет 0
   

5. Implicitly Unwrapped Optionals (!): Опционалы, которые автоматически извлекаются при использовании. Объявляются с помощью !. Следует использовать, когда значение будет гарантированно присвоено до первого использования, но не обязательно при инициализации (например, IBOutlets). При доступе, когда значение nil, происходит ошибка времени выполнения.

   var button: UIButton! // Предполагается, что будет инициализирован в viewDidLoad
   // button.setTitle("Tap me", for: .normal) // Автоматическое извлечение при использовании
   

"Контракты" в этом контексте не являются отдельным языковым механизмом Swift, аналогичным контрактам в других языках. Swift обеспечивает безопасность посредством системы типов, включая опционалы и контроль доступа, что помогает явно выражать намерения и предотвращать ошибки. Опционалы служат "контрактом", указывающим на возможность отсутствия значения.