[Swift 3] 제네릭 (Generics)

출처

http://kka7.tistory.com/28

제네릭

제네릭이 해결하는 문제

func swapTwoInts(_ a: inout Int, _ b: inout Int) {

    let temp = a

    a = b

    b = temp

}

var someInt = 3

var anotherInt = 10

swapTwoInts(&someInt, &anotherInt)

위와 같은 코드를 자료형 별로 모두 만들 필요가 없게해준다.

제네릭 함수

func swapTwoValues<T>(_ a: inout T, _ b: inout T) {

    let temp = a

    a = b

    b = temp

}

위 함수는 Int, Double, String 등 모든 자료형에서 사용할 수 있다.

타입 매개변수, 이름짓기

위 swap 예제에서 견본타입 T 는 타입 매개변수 (type parameter) 의 예이다.

하나 이상의 타입 매개변수를 꺾인 괄호 ( < > ) 안에 넣을 때

이름을 콤마 ( , ) 로 구분하도록 한다.

대부분의 경우 타입 매개변수는

Dictionary <Key, Value>

Array <Elements> 처럼 제네릭 타입이나 함수와 관련된 설명이 포함된 이름을 가진다.

하지만 관계가 없을 때는 

전통적으로 " T, U, V " 로 들어간다.

제네릭 타입

아래와 같이 Int 로 정의되어 있는 것을 Element 라는 타입으로 변경할 수 있다.

struct IntStack {

    var items = [Int]()

    mutating func push(_ item: Int) {

        items.append(item)

    }

    mutating func pop() -> Int {

        return items.removeLast()

    }

}

struct Stack<Element> {

    var items = [Element]()

    mutating func push(_ item: Element) {

        items.append(item)

    }

    mutating func pop() -> Element {

        return items.removeLast()

    }

}

타입 제약

타입 제약 지정은 타입 매개변수가 특정 클래스로부터 상속해야하거나

특정 프로토콜이나 프로토콜 구성을 준수해야할 때 사용한다.

예를들어 Dictionary 타입은 Key 로 사용할 수 있는 타입에 제한을 준다.

Key 는 반드시 hashable 해야한다.

func someFunction<T: SomeClass, U: SomeProtocol>(someT: T, someU: U) {

    

}

타입 제약 동작

String 배열에서 같은 String 을 찾아 index 를 반환하는 메소드이다.

func findIndex(ofString valueToFind: String, in array: [String]) -> Int? {

    for (index, value) in array.enumerated() {

        if value == valueToFind {

            return index

        }

    }

    return nil

}

위 코드를 제네릭으로 변경하기위해 아래처럼 작성하면 complie error 가 난다.

func findIndex<T>(ofString valueToFind: T, in array: [T]) -> Int? {

    for (index, value) in array.enumerated() {

        if value == valueToFind {

            return index

        }

    }

    return nil

}

그 이유는 Swift 의 모든 타입이 동등연산자 ( == ) 로 비교되는 것이 아니기 때문에

value == valueToFInd 를 추측할 수 없다.

동등연산자로 비교하기 위해 타입을 제약한다.

func findIndex<T: Equatable>(ofString valueToFind: T, in array: [T]) -> Int? {

    for (index, value) in array.enumerated() {

        if value == valueToFind {

            return index

        }

    }

    return nil

}

연관된 타입

연관된 타입은 프로토콜에서 사용되는 타입의 견본 (placeholder) 이름을 준다.

associatedtype 키워드로 구현가능하다.

연관 타입 동작

예제로 stack 에 적용될 프로토콜을 이용한다.

아래 Container 에서 Item 은 연관 타입으로 

Container Protocol 안에서 제네릭처럼 사용된다.

protocol Container {

    associatedtype Item

    mutating func append(_ item: Item)

    var count: Int { get }

    subscript(i: Int) -> Item { get }

}

struct Stack<Element>: Container {

    var items = [Element]()

    mutating func push(_ item: Element) {

        items.append(item)

    }

    mutating func pop() -> Element {

        return items.removeLast()

    }

    //MARK: Container

    mutating func append(_ item: Element) {

        push(item)

    }

    var count: Int {

        return items.count

    }

    subscript(i: Int) -> Element {

        return items[i]

    }

}

제네릭 Where 절

타입 제약은 제네릭 함수나 타입과 연관된 타입 매개변수에 대한 요구사항을 정의했었다.

또한 연관된 타입에 대한 요구사항을 정의할 수도 있는데

제네릭 Where 절로 이용할 수 있다.

func allItemsMatch<C1: Container, C2: Container>(_ item1: C1, _ item2: C2) -> Bool

    where C1.Item == C2.Item, C1.Item: Equatable {

        

        if item1.count != item2.count {

            return false

        }

        

        for i in 0..<item1.count {

            if item1[i] != item2[i] {

                return false

            }

        }

        return true

}

제네릭 where 절이 있는 확장

extension Stack where Element: Equatable {

    func isTop(_ item: Element) -> Bool {

        guard let topItem = items.last else {

            return false

        }

        return topItem == item

    }

}

만약 요소들이 equatable 하지 않은 Stack 에서 isTop method 를 호출하면

compile 에러가 발생한다.

extension Container where Item: Equatable {

    func startsWith(_ item: Item) -> Bool {

        return count >= 1 && self[0] == item

    }

}