Xcode 7新的特性:Nullability,__kindof修饰符 _Nonlable, _Nonnull(温故知新,防止遗忘)
来源:互联网 发布:qq音乐 知乎 编辑:程序博客网 时间:2024/05/22 04:46
Xcode 7 包含了一个名为 “Apple LLVM 7.0 - Warnings - All languages > Incorrect Uses of Nullable Values” 的项目设置选项,其键为 CLANG_WARN_NULLABLE_TO_NONNULL_CONVERSION
。
您可以使用 -Wnullable-to-nonnull-conversion
将其作为编译器标志(compiler flag)进行传递。
它是做什么的?
为了向大家更好地说明,试想有这么一个命令行应用:
#import void welcomeToClowntown(NSString *_Nonnull greeting) {
NSLog(@
"%@, welcome to clowntown!"
, greeting);
}
int main(int argc, const char * argv[]) {
// Warning: Null passed to a callee that requires
// a non-null argument
welcomeToClowntown(nil);
return
0;
}
注意到我们向函数 welcomeToClowntown()
中传递了一个 nil
字面量,即使这个函数接收的参数类型是 NSString *_Nonnull
。不管 CLANG_WARN_NULLABLE_TO_NONNULL_CONVERSION
有无开启,这都会引发一个警告。
但是下面这个例子又会如何呢?
#import void welcomeToClowntown(NSString *_Nonnull greeting) {
NSLog(@
"%@, welcome to clowntown!"
, greeting);
}
NSString *_Nullable clownyGreeting() {
if
(arc4random() % 2 == 0) {
return
@
"Hola"
;
}
else
{
return
nil;
}
}
int main(int argc, const char * argv[]) {
// *只有*在
// CLANG_WARN_NULLABLE_TO_NONNULL_CONVERSION
// 开启的时候才会引发警告
//
// Warning: Implicit conversion from nullable pointer
// 'NSString * _Nullable' to non-nullable pointer
// type 'NSString * _Nonnull'
welcomeToClowntown(clownyGreeting());
return
0;
}
welcomeToClowntown()
需要传递一个 NSString *_Nonnull
类型的参数,然而我们为其传递的是 clownyGreeting()
函数的返回值,其类型是 NSString *_Nullable
。换句话说,我们给一个需要非 nil
值的函数传递了一个可能为 nil
的值。CLANG_WARN_NULLABLE_TO_NONNULL_CONVERSION
针对这种情况会引发一个警告。
何时该使用它?
我建议在向 Objective-C 头文件中添加可空标识符之前启用这个功能。这样,只要你给你的接口添加了不可空值的限制,那么编译器就会在违反这些限制的时候弹出警告。
这是否万无一失?
并不是。和大多数编译器警告相仿,它可以被规避掉:
#import void welcomeToClowntown(NSString *_Nonnull greeting) {
NSLog(@
"%@, welcome to clowntown!"
, greeting);
}
NSString *_Nullable clownyGreeting() {
if
(arc4random() % 2 == 0) {
return
@
"Hola"
;
}
else
{
return
nil;
}
}
int main(int argc, const char * argv[]) {
// 不再引发警告,因为返回类型
// 被“强转”为了一个(未明确声明为不可空的) `NSString *`类型。
NSString *greeting = clownyGreeting();
welcomeToClowntown(greeting);
return
0;
}
当我们获取 clownyGreeting()
的值时,我们得到的是一个 NSString *_Nonnull
,然后我们将其赋给了 NSString *
类型的变量,这导致编译器不再提示警告。我想这是由于返回的 NSString *_Nonnull
对象被“强转”为了 NSString *
类型,而这个类型没有明确声明是否可为空。
为什么不要启用这项警告?
可空标识符被添加到了诸如 NSString
之类的 Foundation 类当中,它们当中的某些判断非常严格。比如说,-[NSString isEqualToString:]
接收的参数是 NSString *_Nonnull
类型。如果你有许多该方法的调用点,并且期望当传入的参数为 nil
的时候,-isEqualToString:
将返回 NO
值(或许 JSON 解析之类的?),你就不得不修改这些调用点来消灭恼人的警告。
#import NSString *_Nullable clownyGreeting() {
if
(arc4random() % 2 == 0) {
return
@
"Hola"
;
}
else
{
return
nil;
}
}
int main(int argc, const char * argv[]) {
// *只有*在
// CLANG_WARN_NULLABLE_TO_NONNULL_CONVERSION
// 开启的时候才会引发警告
//
// Warning: Implicit conversion from nullable pointer
// 'NSString * _Nullable' to non-nullable pointer
// type 'NSString * _Nonnull'
[@
"Hola"
isEqualToString:clownyGreeting()];
return
0;
}
这会让编码工作变得更为麻烦,因此注意:在项目中开启 CLANG_WARN_NULLABLE_TO_NONNULL_CONVERSION
功能将会导致大量的警告出现!
不过,这些为 nil
的错误提示点或许会遍布于你的整个系统。你可以试着将这个功能打开,然后看看令人吃惊的结果吧!
介绍了几个 Objective-C 语言的新特性,还是在“与 Swift 协同工作”这种 Topic 里讲的,越发凸显这门语言的边缘化了,不过有新特性还是极好的,接下来,本文将介绍下面三个主要的新特性:
Nullability
Lightweight Generics *
__kindof
Nullability
然而 Nullability 并不算新特性了,从上一个版本的 llvm 6.1 (Xcode 6.3) 就已经支持。这个简版的 Optional ,没有 Swift 中 ? 和 ! 语法糖的支持,在 Objective-C 中就显得非常啰嗦了:
@property (nonatomic, strong, nonnull) Sark *sark;
@property (nonatomic, copy, readonly, nullable) NSArray *friends;
+ (nullable NSString *)friendWithName:(nonnull NSString *)name;
假如用来修饰一个变量,前面还要加双下划线,放到 block 里面就更加诡异,比如一个 Request 的 start 方法可以写成:
- (void)startWithCompletionBlock:(nullable void (^)(NSError * __nullable error))block;
除了这俩外,还有个 null_resettable 来表示 setter nullable,但是 getter nonnull,绕死了,最直观例子就是 UIViewController 中的 view 属性:
@property (null_resettable, nonatomic, strong) UIView *view;
它可以被设成 nil,但是调用 getter 时会触发 -loadView 从而创建并返回一个非 nil 的 view。
从 iOS9 SDK 中可以发现,头文件中所有 API 都已经增加了 Nullability 相关修饰符,想了解这个特性的用法,翻几个系统头文件就差不离了。接口中 nullable 的是少数,所以为了防止写一大堆 nonnull,Foundation 还提供了一对儿宏,包在里面的对象默认加 nonnull 修饰符,只需要把 nullable 的指出来就行,黑话叫 Audited Regions:
NS_ASSUME_NONNULL_BEGIN
@interface Sark : NSObject
@property (nonatomic, copy, nullable) NSString *workingCompany;
@property (nonatomic, copy) NSArray *friends;
- (nullable NSString *)gayFriend;
@end
NS_ASSUME_NONNULL_END
Nullability 在编译器层面提供了空值的类型检查,在类型不符时给出 warning,方便开发者第一时间发现潜在问题。不过我想更大的意义在于能够更加清楚的描述接口,是主调者和被调者间的一个协议,比多少句文档描述都来得清晰,打个比方:
+ (nullable instancetype)URLWithString:(NSString *)URLString;
NSURL 的这个 API 前面加了 nullable 后,更加显式的指出了这个接口可能因为 URLString 的格式错误而创建失败,使用时自然而然的就考虑到了判空处理。
不仅是属性和方法中的对象,对于局部的对象、甚至 c 指针都可以用带双下划线的修饰符,可以理解成能用 const 关键字的地方都能用 Nullability。
所以 Nullability 总的来说就是,写着丑B,用着舒服 - -
Lightweight Generics
Lightweight Generics 轻量级泛型,轻量是因为这是个纯编译器的语法支持(llvm 7.0),和 Nullability 一样,没有借助任何 objc runtime 的升级,也就是说,这个新语法在 Xcode 7 上可以使用且完全向下兼容(更低的 iOS 版本)
带泛型的容器
这无疑是本次最重大的改进,有了泛型后终于可以指定容器类中对象的类型了:
NSArray *strings = @[@
"sun"
, @
"yuan"
];
NSDictionary *mapping = @{@
"a"
: @1, @
"b"
: @2};
返回值的 id 被替换成具体的类型后,令人感动的代码提示也出来了:
假如向泛型容器中加入错误的对象,编译器会不开心的:
系统中常用的一系列容器类型都增加了泛型支持,甚至连 NSEnumerator 都支持了,这是非常 Nice 的改进。和 Nullability 一样,我认为最大的意义还是丰富了接口描述信息,对比下面两种写法:
@property (readonly) NSArray *imageURLs;
@property (readonly) NSArray *imageURLs;
不用多想就清楚下面的数组中存的是什么,避免了 NSString 和 NSURL 的混乱。
自定义泛型类
比起使用系统的泛型容器,更好玩的是自定义一个泛型类,目前这里还没什么文档,但拦不住我们写测试代码,假设我们要自定义一个 Stack 容器类:
@interface Stack : NSObject
- (void)pushObject:(ObjectType)object;
- (ObjectType)popObject;
@property (nonatomic, readonly) NSArray *allObjects;
@end
这个 ObjectType 是传入类型的 placeholder,它只能在 @interface 上定义(类声明、类扩展、Category),如果你喜欢用 T 表示也 ok,这个类型在 @interface 和 @end 区间的作用域有效,可以把它作为入参、出参、甚至内部 NSArray 属性的泛型类型,应该说一切都是符合预期的。我们还可以给 ObjectType 增加类型限制,比如:
// 只接受 NSNumber * 的泛型
@interface Stack : NSObject
// 只接受满足 NSCopying 协议的泛型
@interface Stack : NSObject
若什么都不加,表示接受任意类型 ( id );当类型不满足时编译器将产生 error。
实例化一个 Stack,一切工作正常:
对于多参数的泛型,用逗号隔开,其他都一样,可以参考 NSDictionary 的头文件。
协变性和逆变性
当类支持泛型后,它们的 Type 发生了变化,比如下面三个对象看上去都是 Stack,但实际上属于三个 Type:
Stack *stack;
// Stack *
Stack *stringStack;
// StackStack *mutableStringStack; // Stack
当其中两种类型做类型转化时,编译器需要知道哪些转化是允许的,哪些是禁止的,比如,默认情况下:
我们可以看到,不指定泛型类型的 Stack 可以和任意泛型类型转化,但指定了泛型类型后,两个不同类型间是不可以强转的,假如你希望主动控制转化关系,就需要使用泛型的协变性和逆变性修饰符了:
__covariant - 协变性,子类型可以强转到父类型(里氏替换原则)
__contravariant - 逆变性,父类型可以强转到子类型(WTF?)
协变:
@interface Stack : NSObject
效果:
逆变:
@interface Stack : NSObject
效果:
协变是非常好理解的,像 NSArray 的泛型就用了协变的修饰符,而逆变我还没有想到有什么实际的使用场景。
__kindof
__kindof 这修饰符还是很实用的,解决了一个长期以来的小痛点,拿原来的 UITableView 的这个方法来说:
- (id)dequeueReusableCellWithIdentifier:(NSString *)identifier;
使用时前面基本会使用 UITableViewCell 子类型的指针来接收返回值,所以这个 API 为了让开发者不必每次都蛋疼的写显式强转,把返回值定义成了 id 类型,而这个 API 实际上的意思是返回一个 UITableViewCell 或 UITableViewCell 子类的实例,于是新的 __kindof 关键字解决了这个问题:
- (__kindof UITableViewCell *)dequeueReusableCellWithIdentifier:(NSString *)identifier;
既明确表明了返回值,又让使用者不必写强转。再举个带泛型的例子,UIView 的 subviews 属性被修改成了:
@property (nonatomic, readonly, copy) NSArray *subviews;
这样,写下面的代码时就没有任何警告了:
UIButton *button = view.subviews.lastObject;
Where to go
有了上面介绍的这些新特性以及如 instancetype 这样的历史更新,Objective-C 这门古老语言的类型检测和类型推断终于有所长进,现在不论是接口还是代码中的 id 类型都越来越少,更多潜在的类型错误可以被编译器的静态检查发现。
同时,个人感觉新版的 Xcode 对继承链构造器的检测也加强了,NS_DESIGNATED_INITIALIZER
最后,附上一段用上了所有新特性的代码,Swift 是发展趋势,如果你暂时依然要写 Objective-C 代码,把所有新特性都用上,或许能让你到新语言的迁移更无痛一点。
References
https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/dd799517.aspx
https://gist.github.com/jtbandes/881f07a955ff2eadd1a0
- Xcode 7新的特性:Nullability,__kindof修饰符 _Nonlable, _Nonnull(温故知新,防止遗忘)
- Xcode 7新的特性Lightweight Generics 轻量级泛型与__kindof修饰符
- Xcode 7新的特性Lightweight Generics 轻量级泛型与__kindof修饰符
- 会报编译器警告的Xcode 6.3新特性:Nullability Annotations
- 会报编译器警告的Xcode 6.3新特性:Nullability Annotations
- 会报编译器警告的Xcode 6.3新特性:Nullability Annotations
- 会报编译器警告的Xcode 6.3新特性:Nullability Annotations
- Xcode 6.3新特性:Nullability Annotations
- Nullability、__covariant、__contravariant,__kindof
- iOS 9新特性、泛型、__kindof的使用
- Xcode报编译器警告:Pointer is missing a nullability type specifier(_Nonnull..
- iOS之iOS9新特性——__kindof
- Xcode 4的新特性
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