민소네

[Swift 5.1] Opaque Type과 Type Erasure

25 February 2020

Opaque Type과 Type Erasure

Swift 5.1에서는 Opaque Type이 추가되었습니다. 기존 Swift 버전에서는 프로토콜을 반환할 때, 프로토콜이 아닌 해당 프로토콜을 따르는 타입을 반환하면 에러가 발생하였습니다.

/// 에러 - Protocol 'Comparable' can only be used as a generic constraint because it has Self or associated type requirements
func get_comparable_value() -> Comparable {
  return 1
}

해당 에러를 피하기 위해서는 Comparable을 따르는 타입을 사용한다고 Generic을 사용해야 합니다.

func get_comparable_value<T: Comparable>() -> T
  ...
}

이렇게 사용하게 되면 외부에서 타입을 명시해야 한다는 문제가 있습니다. 그래서 Swift 5.1에서는 Opaque Type이라는 것을 이용하여 Generic을 사용하지 않고도 가능합니다.

func get_comparable_value() -> some Comparable {
  return 1
}

위와 같이 some이라는 키워드를 이용하여 Opaque Type을 사용할 수 있고, Swift 5.1 이전에서 발생하던 에러는 이제 발생하지 않습니다.

하지만 위의 코드에서 Comparable 프로토콜을 따르는 다른 타입을 if 문을 이용하여 분기 처리하면 어떻게 될까요?

/// 에러 - Function declares an opaque return type, but the return statements in its body do not have matching underlying types
func get_comparable_value() -> some Comparable {
  if true { return 1 }
  else { return "a" }
}

return 문에 있는 타입이 Int, String 둘 다 있기 때문에 컴파일 에러가 발생합니다.

이런 문제를 해결하기 위해서 SwiftUI에서 AnyView, AnyPublisher, eraseToAnyPublisher() 와 같은 방식으로 타입을 지우는 방식을 이용하였습니다. 이러한 방법은 Generic을 지원하는 언어라면 비슷한 방식으로 사용하고 있습니다.

이제 위의 문제를 한번 해결해봅시다.

먼저 어떤 타입을 가질지 모르니 Any 타입을 가지는 프로토콜을 만듭니다.

private protocol TypeErasedBox {
  var value: Any { get }
}

다음 ComparableTypeErasing 프로토콜을 따르는 타입을 만듭니다.

private struct ComparableTypeErased<T: Comparable>: TypeErasedBox {
  let origin: T
  var value: Any { self.origin }
}

그러면 모든 타입을 포괄하는 AnyCompare 타입을 만들고, Comparable을 따르게 합니다.

struct AnyCompare: Comparable {
  private var eraser: TypeErasedBox

  public init<T>(_ value: T) where T : Comparable {
    eraser = ComparableTypeErased(origin: value)
  }

  static func < (lhs: AnyCompare, rhs: AnyCompare) -> Bool {
    return false
  }
  static func == (lhs: AnyCompare, rhs: AnyCompare) -> Bool {
    return false
  }
}

이제 AnyCompare 라는 타입을 이용하여 Compare 프로토콜을 따르는 타입을 숨길 수 있습니다. 그러면 위에서 에러가 발생했던 코드를 AnyCompare을 이용하여 수정하도록 합니다.

func get_comparable_value() -> some Comparable {
  if true { return AnyCompare(1) }
  else { return AnyCompare("a") }
}

출처