[Swift]Iterator 패턴 구현하기

29 May 2015

때때로 사용자 클래스 또는 구조체에서 Iterator를 구현하여 쓰고 싶을 때가 있습니다. Swift에서는 SequenceType 프로토콜을 이용하여 구현할 수 있는데, SequenceType 프로토콜은 generate 메소드 구현을 필요로 합니다. 또한, generate 메소드는 GeneratorType을 반환하는데 다음과 같이 정의되어 있습니다.

protocol GeneratorType {
		typealias Element
		mutating func next() -> Element?
}

GeneratorType은 next 메소드 구현이 필요하며, 다음 객체를 반환합니다. 따라서 GeneratorType 프로토콜을 사용하는 클래스를 작성할 수 있습니다.

class Building {}

class BuildingGenerator: GeneratorType {
	
	private var buildings: Array<Building>
	private var nextIndex: Int

	init(buildings: Array<Building>) {
		self.buildings = buildings
		nextIndex = buildings.count-1
	}
	
	func next() -> Building? {
		if (nextIndex < 0) {
			return nil
		}
		return self.buildings[nextIndex--]
	}
	subscript(n: Int) -> Building? {
		return n >= buildings.count ? nil : buildings[n];
	}
}

BuildingGenerator는 다음과 같이 사용할 수 있습니다.

let buildings = BuildingGenerator(buildings: [Building(), Building(), Building()])
buildings.next()

Iterator를 구현은 하였지만 SequenceType 프로토콜을 가지지 않기 때문에 for문에서 사용할 수 없습니다. 그래서 SequenceType과 GeneratorType을 둘다 가지는 GeneratorOf 프로토콜을 사용하여 구현할 수 있으며, 다음과 같이 정의되어 있습니다.

struct GeneratorOf<T> : GeneratorType, SequenceType {
	init(_ nextElement: () -> T?)
	init<G : GeneratorType where T == T>(_ base: G)

	mutating func next() -> T?
	func generate() -> GeneratorOf<T>
}

generate는 GeneratorOf를 반환하여 Sequence가 CollectionType으로 되도록 만들어 버립니다. 이번에는 GeneratorOf를 사용하여 구조체로 작성하였습니다.

// Swift 1.x
struct BuildingSequence<T>: SequenceType {
	var building: [T] = [T]()
	typealias Generator = GeneratorOf<T>
	
	func generate() -> Generator {
		var i = 0
		return GeneratorOf { return i >= self.building.count ? nil : self.building[i++] }
	}
}

// Swift 2.x
struct BuildingSequence<T>: SequenceType {
    var building: [T] = []
	typealias Generator = AnyGenerator<T?>

	func generate() -> Generator {
		var i = 0
		return anyGenerator {
			if i >= self.building.count {
				return nil;
			}
			else {
				return self.building[i++]
			}
		}
	}
	subscript(n: Int) -> T? {
    	return n >= self.building.count ? nil : self.building[n];
    }
}

BuildingSequence는 다음과 같이 사용할 수 있습니다.

// Swift 1.x
let buildings = BuildingSequence(building: ["one", "two", "three"])

for building in buildings {
	println("Building Name : \(building)")
}

// Swift 2.x
let buildings = BuildingSequence(building: ["one", "two", "three"])

for building in buildings {
	print("Building Name : \(building)")
}

Iterator를 통해 범위에서 벗어날 경우 nil을 반환하여 안전하게 사용할 수 있도록 합니다.