探究系列已发布文章列表，有兴趣的同学可以翻阅一下：
第一篇 | iOS 属性 @property 详细探究
第二篇 | iOS 深入理解 Block 使用及原理
第三篇 | iOS 类别 Category 和扩展 Extension 及关联对象详解
第四篇 | iOS 常用锁 NSLock ，@synchronized 等的底层实现详解
第五篇 | iOS 全面理解 Nullability
------- 正文开始 -------
引言
日常开发过程中，我们经常会碰到空值、空指针、空对象、空的占位对象等。在一些情况下，如果判断不好或者处理方式不对，可能会引起程序运行异常，有些特殊情况甚至会导致 Crash ，因此，熟练了解掌握它们之间的区别，将有助于我们写出更高质量的代码，本文就详细介绍一下它们之间的差别与注意事项。
Nullability 的由来
在 Swift 中，我们会使用 ? 和 ! 去显式声明一个对象或函数的的参数及函数的返回值是 optional 还是 non-optional ，而在 Objective-C 中则没有这一区分。当我们在 Swift 与 Objective-C 混编开发时，由于 Swift 编译器并不知道这个 Objective-C 对象或函数的参数或者函数的返回值是 optional 还是 non-optional ，这种情况下编译器会隐式地都当成是 non-optional 来处理，所以经常性的会因为把一个空值当做 non-optional 来处理而导致程序 Crash。
因此为了解决这个问题，苹果在 Xcode 6.3 为 C 及 Objective-C 引入了一个新特性： Nullability Annotations 。
Nullability annotations for C and Objective-C are available starting in Xcode 6.3
空值相关
- nil
#ifndef nil
# if __has_feature(cxx_nullptr)
# define nil nullptr
# else
# define nil __DARWIN_NULL
# endif
#endif
宏： Objective-C 对象使用，表示对象为空 (id)0。常作为对象的空指针和数组的结束标志。
- Nil
#ifndef Nil
# if __has_feature(cxx_nullptr)
# define Nil nullptr
# else
# define Nil __DARWIN_NULL
# endif
#endif
宏： Objective-C 类使用，表示类指向空 (Class)0，即类指针为空。
- NULL
#if !defined(NULL)
#if defined(__GNUG__)
#define NULL __null
#elif defined(__cplusplus)
#define NULL 0
#else
#define NULL ((void *)0)
#endif
#endif
宏： C 语言指针使用，表示空指针 (void *)0。常在用基本数据类型为空情况。
- NSNull
@interface NSNull : NSObject
// 返回单例对象
+ (NSNull *)null;
@end
Objective-C 类： 是一个空值的单例对象 [NSNull null]，继承自 NSObject ，可用于表示不允许空值的集合对象中。
- kCFNull
const CFNullRef kCFNull; // the singleton null instance
单例 CFNull 对象，等于 NSNull 单例
空值修饰符相关：
有些同学可能奇怪为什么会有这么多写法，其实他们都是两两成对出现的：
nullable & nonnull
_Nullable & _Nonnull
__nullable & __nonnull
其中 nonnull ， _Nonnull ， __nonnull 三个修饰的参数表示对象不可以是 NULL 或 nil ，如果向它们修饰的对象传 NULL 或 nil 的话，编译器会产生警告。
其中 nullable ， _Nullable ， __nullable 三个修饰的参数表示对象可以是 NULL 或 nil 。
功能上来说，它们没有什么区别，只是使用上位置有所区别：
// 不带下划线关键词 nonnull ， nullable 不同应用场景下的摆放位置
@property(nonnull, nonatomic, copy) NSString *name;
@property(nullable, nonatomic, copy) NSString *company;
- (nonnull NSString *)firstString:(nullable NSString *)str;
// 带下划线关键词 _Nonnull ，_Nullable 不同应用场景下的摆放位置
@property(nonatomic, copy) NSString * _Nonnull name;
@property(nonatomic, copy) NSString * _Nullable company;
- (NSString * _Nonnull)secondString:(NSString * _Nullable)str;
// 带下划线关键词 __nonnull ，__nullable 不同应用场景下的摆放位置
@property(nonatomic, copy) NSString * __nonnull name;
@property(nonatomic, copy) NSString * __nullable company;
- (NSString * __nonnull)thirdString:(NSString * __nullable)str;
关于 Nullability Annotations 官方介绍：
This feature was first released in Xcode 6.3 with the keywords __nullable and __nonnull. Due to potential conflicts with third-party libraries, we’ve changed them in Xcode 7 to the _Nullable and _Nonnull you see here. However, for compatibility with Xcode 6.3 we’ve predefined macros __nullable and __nonnull to expand to the new names.此功能首次在 Xcode 6.3 中使用关键字 __nullable 和 __nonnull 。由于与第三方库的潜在冲突，我们在 Xcode 7 中将它们更改为您在此处看到的 _Nullable 和 _Nonnull。但是，为了与 Xcode 6.3 兼容，我们预定义了宏 __nullable 和 __nonnull 以扩展新名称
苹果也支持使用没有下划线的写法 nonnull ，nullable ，于是就有了三种写法。
另外我们还会经常看到下面两个关键词：
null_resettable
null_unspecified & __null_unspecified & _Null_unspecified
其中 null_resettable ，getter 不能返回空，setter 可以为空(注意： 使用 null_resettable 必须重写 getter 方法和 setter 方法，处理值为空的情况)。
其中 null_unspecified ，__null_unspecified ， _Null_unspecified ， 表示不确定是否为空。
二者的具体使用：
// null_resettable 具体应用
@property (nonatomic, strong, null_resettable) NSString *name;
// 不带下划线关键词 null_unspecified 不同应用场景下的摆放位置
@property(null_unspecified, nonatomic, copy) NSString *name;
- (null_unspecified NSString *)firstString:(null_unspecified NSString *)str;
// 带下划线关键词 __null_unspecified 不同应用场景下的摆放位置
@property(nonatomic, copy) NSString * __null_unspecified name;
- (NSString * __null_unspecified)secondString:(NSString * __null_unspecified)str;
// 带下划线关键词 _Null_unspecified 不同应用场景下的摆放位置
@property(nonatomic, copy) NSString * _Null_unspecified name;
- (NSString * _Null_unspecified)thirdString:(NSString * _Null_unspecified)str;
注意：
- 可空性关键词
nonnull，nullable等只能修饰对象，不能修饰基本数据类型。 - 在
NS_ASSUME_NONNULL_BEGIN和NS_ASSUME_NONNULL_END之间，定义的所有对象属性和方法默认都是nonnull。
拓展知识
- Sending Messages to nil
用过 Objective-C 开发的同学应该都非常熟悉这句话，正如官方描述的：
In Objective-C, it is valid to send a message to nil—it simply has no effect at runtime.
这说明 nil 本身可以足够安全地调用方法而不会崩溃。
在 Swift 中，我们有更多的安全性。我们可以给 nil 发“消息”（其实并没有），但前提是它们是链式可选项（chained optional）。只有当我们使用可选时，nil 才能成为一个有存在感的“something”。
- JSON 数据中带有 null 值情况
解析 JSON 数据时，如果接口返回数据中把 NSNull 传给我们，解析出来就是 null 空对象，如下：
{
"title": "iOS Engineer",
"age": 18,
"name": null
}
这时当我们给 null（ NSNull 对象）发送消息的话，很大可能会直接Crash（ null 是有内存的）。
如何解决这个问题呢，通常有一下几种方式：
- 接口端调整，修改默认数据的方式，在创建表的时候，添加上 'not null default' ；
- 对可能出现空的字段进行非空判断；
if (![object isKindOfClass:[NSNull class]]){
// ...
}
- 对
JSON进行字符串匹配, 替换null为空字符 ""（注意： 这个方法可能会有问题）； - 解析数据时对类型进行检查，并把
NSNull类型的值替换成nil； - 如果使用的是
AFNetworking请求数据，可以使用其提供的((AFJSONResponseSerializer *)manager.responseSerializer).removesKeysWithNullValues = YES;去掉空值； - 使用第三方库
NullSafe，它是NSNull上的一个简单的category，为无法识别的消息返回nil，其代码实现非常简单，具体可见源码： NullSafe ( https://github.com/nicklockwood/NullSafe )
总结
随着越来越多的项目使用 Objective-C 与 Swift 混编开发，Nullability 越来越需要大家引起重视，一旦使用不当，可能在代码的某个角落就会出现一个 bug 甚至导致 App Crash。以上就是本文对 iOS Nullability 相关知识点的介绍，希望这篇文章对你有所帮助，感谢阅读。
参考资料：
Nullability Attributes
nil / Nil / NULL / NSNull
Difference between nullable, __nullable and _Nullable in Objective-C
[NSNull length]: unrecognized selector sent to JSON objects
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