민소네

[Swift]Extensions 정리

16 September 2014

확장(Extensions)

확장은 기존 클래스, 구조체 또는 열거형 타입에 새로운 기능을 추가한다. 기존 소스 코드에서 접근하지 못하는 타입들을 확장하는 능력이다(소급 적용 모델링). 확장은 Objective-C의 카테고리와 유사하다(Swift 확장은 이름을 가지지 않는다는 점에서 Objective-C 카테고리와는 다르다.).

Swift에서 확장은 다음 기능을 할 수 있다:

  • 계산 속성과 계산 정적 속성 추가
  • 인스턴스 메소드와 타입 메소드 정의
  • 새로운 이니셜라이저 제공
  • 서브스크립트 정의
  • 새로운 중첩 타입 정의와 사용
  • 기존 타입에 프로토콜 적용하기
확장은 타입에 새로운 기능을 추가할 수 있지만 기존 기능을 오버라이드 할 수 없다.

확장 문법(Extension Syntax)

extension 키워드로 확장을 선언한다.

extension SomeType {
    // new functionality to add to SomeType goes here
}

확장은 하나 이상의 프로토콜을 만들어 기존 타입에 적용시켜 확장한다.

extension SomeType: SomeProtocol, AnotherProtocol {
    // implementation of protocol requirements goes here
}
기존 타입에 새로운 기능을 추가하기 위해 확장을 정의한다면, 새로운 기능은 기존 타입의 인스턴스에서 가능하다. 심지어 확장이 정의되기 전에 만들어진다.

계산 속성(Computed Properties)

확장은 기존 타입에 계산 인스턴스 속성과 계산 타입 속성을 추가할 수 있다. 다음은 다섯개의 계산 인스턴스 속성을 Swift에 탑재된 Double 타입에 추가하는 예제이다.

extension Double {
    var km: Double { return self * 1_000.0 }
    var m: Double { return self }
    var cm: Double { return self / 100.0 }
    var mm: Double { return self / 1_000.0 }
    var ft: Double { return self / 3.28084 }
}
let oneInch = 25.4.mm
println("One inch is \(oneInch) meters")
// prints "One inch is 0.0254 meters"
let threeFeet = 3.ft
println("Three feet is \(threeFeet) meters")
// prints "Three feet is 0.914399970739201 meters"

이들 계 속성은 Double 값이 특정 길이의 단위로 간주됨을 나타낸다. 계산 속성들로 구현되었지만 부동소수점 리터럴 값에 점 문법으로 속성의 이름을 덧붙여 리터럴 값을 거리값으로 변환할 수 있다.

1.0의 Double value는 일 미터로 표현하는 예제로, m 계산 속성은 self를 반환한다. 1.m 표현은 1.0의 Double 값으로 계산하여 간주된다.

다른 단위들은 미터 측정값으로 표현되기 위한 변환이 필요하다. 1킬로미터는 1,000 미터와 같고, 그래서 km 계산 속성은 1_000.00을 값에 곱하여 표현한다. 유사하게 1미터는 3.28024 피트이고 ft는 3.28024를 Double 값으로 나누어 피트를 미터로 변경한다.

이들 속성은 읽기 전용 계산 속성으로, get 키워드 없이 짧게 표현된다. Double 타입의 반환 값은 산술 계산을 사용하여 Double에 어디에나 적용된다.

let aMarathon = 42.km + 195.m
println("A marathon is \(aMarathon) meters long")
// prints "A marathon is 42195.0 meters long"
확장은 새로운 계산 속성을 추가할 수 있지만, 저장 속성이나 기존 속성에 속성 감시자를 추가할 수 없다.

이니셜라이저(Initializers)

확장은 기존 타입에 새로운 이니셜라이저를 추가할 수 있다. 이는 다른 타입이 사용자 타입의 이니셜라이저 인자로 받거나 타입의 기본 구현의 부분에 포함되지 않는 추가적인 초기화 옵션을 제공하도록 확장이 가능하다.

확장은 클래스에 새로운 편의 이니셜라이저를 추가할 수 있으나, 새로운 지정 이니셜라이저나 디이니셜라이저를 클래스에 추가할 수 없다. 지정 이니셜라이저와 디이니셜라이저는 항상 기존 클래스 구현이 되어 있어야 한다.

모든 저장 속성에 기본 값을 주고 사용자 이니셜라이저를 정의하지 않는 값 타입에 이니셜라이저를 추가하기 위해 확장을 사용한다면, 확장 이니셜라이저 안으로부터 값 타입을 위한 기본 이니셜라이저와 멤버 이니셜라이저를 호출한다.

다음은 모든 속성에 기본 값이 주어지는 구조체 예제이다.

struct Size {
    var width = 0.0, height = 0.0
}
struct Point {
    var x = 0.0, y = 0.0
}
struct Rect {
    var origin = Point()
    var size = Size()
}

기본적인 이니셜라이저를 통해 Rect 인스턴스를 만들 수 있다.

let defaultRect = Rect()
let memberwiseRect = Rect(origin: Point(x: 2.0, y: 2.0),
    size: Size(width: 5.0, height: 5.0))

Rect 구조체를 확장하여 특정 중앙 좌표와 크기를 갖는 이니셜라이저를 추가할 수 있다.

extension Rect {
    init(center: Point, size: Size) {
        let originX = center.x - (size.width / 2)
        let originY = center.y - (size.height / 2)
        self.init(origin: Point(x: originX, y: originY), size: size)
    }
}

새로운 이니셜라이저는 center 좌표와 size 크기를 통해 기존 좌표를 계산하여 적합한 위치로 멤버 이니셜라이저를 호출하여 초기화한다.

let centerRect = Rect(center: Point(x: 4.0, y: 4.0),
    size: Size(width: 3.0, height: 3.0))
// centerRect's origin is (2.5, 2.5) and its size is (3.0, 3.0)
확장을 이용한 새로운 이니셜라이저를 제공한다면, 이니셜라이저가 완료되었을 때 각 인스턴스가 완전히 초기화되었는지 확인하는 책임이 있다.

메소드(Methods)

확장은 새로운 인스턴스 메소드와 타입 메소드를 기존 타입에 추가할 수 있다. 다음은 Int 타입에 인스턴스 메소드를 추가하는 예제이다.

extension Int {
    func repetitions(task: () -> ()) {
        for i in 0..<self {
            task()
        }
    }
}

repetitions 메소드는 타입 () -> () 단일 인자를 가지며, 이 함수는 인자와 반환 값을 가지지 않는다.

확장이 정의된 뒤에, 호출할 만큼의 정수에서 repetitions 메소드를 호출할 수 있다.

3.repetitions({
    println("Hello!")
})
// Hello!
// Hello!
// Hello!

클로저 문법으로 더 간결하게 호출하여 사용한다.

3.repetitions {
    println("Goodbye!")
}
// Goodbye!
// Goodbye!
// Goodbye!

서브스크립트(Subscripts)

확장은 기존 타입에 새로운 서브스크립트를 추가할 수 있다. 다음은 Swift에 내재된 Int 타입에 정수 서브스크립트를 추가하는 예제이다. 서브스크립트 [n]는 n번째 숫자를 반환한다.

extension Int {
    subscript(var digitIndex: Int) -> Int {
        var decimalBase = 1
            while digitIndex > 0 {
                decimalBase *= 10
                --digitIndex
            }
            return (self / decimalBase) % 10
    }
}
746381295[0]
// returns 5
746381295[1]
// returns 9
746381295[2]
// returns 2
746381295[8]
// returns 7

중첩 타입(Nested Types)

확장은 기존 클래스, 구조체 그리고 열거형에 새로운 중첩 타입을 추가할 수 있다.

extension Int {
    enum Kind {
        case Negative, Zero, Positive
    }
    var kind: Kind {
        switch self {
        case 0:
            return .Zero
        case let x where x > 0:
            return .Positive
        default:
            return .Negative
            }
    }
}

위 예제는 Int 타입에 새로운 중첩 열거형을 추가하였다. Kind 라는 열거형은 정수 종류를 zero, positive, negative라고 표현한다.

다음은 Int에 계산 인스턴스 속성을 추가하는 예제로 적합한 기호를 반환해준다.

func printIntegerKinds(numbers: [Int]) {
    for number in numbers {
        switch number.kind {
        case .Negative:
            print("- ")
        case .Zero:
            print("0 ")
        case .Positive:
            print("+ ")
        }
    }
    print("\n")
}
printIntegerKinds([3, 19, -27, 0, -6, 0, 7])
// prints "+ + - 0 - 0 +"
number.kind는 Int.Kind 타입으로 이미 알려져 있다. Int.Kind 모든 멤버 값은 Switch 문에서 축약하여 작성되기 때문에 Int.Kind.negative 보단 .Negative를 사용한다. </code>