extensions

Extensions 은 이미 존재하는 class, structure, enumeration, protocol에 새로운 기능을 추가하는 것이다.

Swift Extension으로 가능한 것들은 다음과 같다.

computed instance/type property 추가
instance/type 메서드 추가
이니셜라이져 추가
섭스크립트 추가
새로운 nested types 추가
특정 프로토콜을 준수하도록 기능 추가

상속과 익스텐션

익스텐션은 타입에 새로운 기능을 추가하고, 이미 존재하는 기능을 재정의할 수는 없다. 상속은 클래스에서만 가능하지만 익스텐션은 structure, class, protocol, generic 등에서 가능하다.

Syntax

extension 확장할_타입_이름 {

}

extension 키워드를 사용한다. 새로운 protocol을 따르도록(conform) 추가하고 싶을 떄에는

extension 확장할_타입_이름: 프로토콜_1, 프로토콜_2 {
	// 해당 protocol들에 필요한 implementations
}

항상 file scope에서만 선언할 수 있고,
fileprivate(또는 private) 접근제어자를 이용하여 해당 파일 내에서만 접근 가능한 프로퍼티/메서드 등을 추가할 수 있다. *global variable/constant로 선언된 경우 private와 fileprivate는 동일하게 동작
원래 타입에 fileprivate/private로 선언된 프로퍼티에 접근할 수는 없다. 하지만 private로 선언된 경우에 한해서만, 원래 타입이 정의된 파일과 동일한 파일에 위치할 경우에 extension에서 해당 Property에 접근할 수 있다.

private과 fileprivate

fileprivate는 같은 파일 내에 어떤 코드에서도 접근 가능하다. 반면, private는 같은 파일이어도 다른 타입 코드는 접근 불가하고 자신을 확장하는 extension이 같은 파일에 존재할 경우 접근 가능함.

Computed Properties

extension을 통해 computed properties를 추가할 수 있다. 다시 말하면 stored prope

instance computed property와 type computed property(static)에 추가할 수 있고, stored property에는 추가할 수 없다.

extension Double {
	var km: Double { return self * 1_000.0 }
}

→ read-only 프로퍼티이기 때문에 getter만 생성해주면서 get 키워드를 생략했다.

Method

instance method와 type method를 모두 추가할 수 있다.

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

// usage
3.repetitions {
	print("hello")
}

Initializers

클래스에서, 새로운 convenience initializer를 클래스에 추가할 수 있다. 하지만 designated initializer나 deinitializer를 추가할 수는 없다.

value-type(structure, enumeration…)에서, 원래 타입에서 defaut 또는 memberwise initializer를 이용하고 있다면 extension initializer에서 기본/멤버와이즈 이니셜라이져를 호출할 수 있다. 즉 custom initializer가 존재하는 경우에는 extension에서 정의한 initializer에서 기본/멤버와이즈 이니셜라이져를 호출할 수 없다.

💡 기본 이니셜라이져는 저장 프로퍼티의 기본값이 모두 지정되어 있고, 동시에 사용자 정의 이니셜라이져가 정의되어있지 않은 상태에서 제공된다. (클래스와 구조체 모두)

구조체는 사용자 정의 이니셜라이저를 구현하지 않으면 프로퍼티의 이름으로 매개변수를 갖는 memberwise initializer를 기본으로 제공한다. (클래스는 안제공함) initializer 호출시 default value를 가지는 프로퍼티는 생략할 수 있다.

이니셜라이저에서 다른 이니셜라이저를 호출하는 것은 initializer delegation 이라고 부른다. value type에서 self.init은 custom initializer 내에서만 사용할 수 있다. 그리고 custom initializer를 생성하면 default/memberwise initializer는 더이상 이용할 수 없다.

클래스에는 designated/convenience initializer라는 두 타입의 이니셜라이져가 존재한다. designated initializer는 primary initializer이다. 해당 클래스가 가지는 모든 프로퍼티를 초기화하고, superclass initializer를 호출한다.

convenience initializer는 secondary initialzier이다. 항상 다른 initializer를 내부에서 호출하게 되고 호출에서 결국은 하나의 designated initializer를 호출해야 한다.

struct Comic {
    var title: String
    let author: String
}

Comic(title: "나혼랩", author: "나혼랩작가") // 사용자 정의 이니셜라이져가 없는 경우 프로퍼티들을 모두 매개변수로 갖는 memberwise initializer가 제공됨.

struct ComicWithInitializer {
    var title: String
    let author: String
    init(comicTitle: String, comicAuthor: String) {
        title = comicTitle
        author = comicAuthor
    }
}
// Error: labels 인수가 올바르지 않습니다 -> custom initializer가 존재하는 경우 memberwise initialzier는 이용할 수 없음
// ComicWithInitializer(title: "나혼랩", author: "나혼랩 작가")

struct Comic {
    var title: String
    let author: String
}

Comic(title: "나혼랩", author: "나혼랩작가") // 사용자 정의 이니셜라이져가 없는 경우 프로퍼티들을 모두 매개변수로 갖는 memberwise initializer가 제공됨.

struct ComicWithInitializer {
    var title: String
    let author: String
    init(comicTitle: String, comicAuthor: String) {
        title = comicTitle
        author = comicAuthor
    }
}
// Error: labels 인수가 올바르지 않습니다 -> custom initializer가 존재하는 경우 memberwise initialzier는 이용할 수 없음
// ComicWithInitializer(title: "나혼랩", author: "나혼랩 작가")

extension Comic {
    init(title: String) {
        self.init(title: title, author: "작자 미상")
    }
}

Comic(title: "가주가 되겠습니다")

extension ComicWithInitializer {
    init(title: String) {
        self.init(comicTitle: title, comicAuthor: "작자 미상")
    }
}

다른 모듈에서 정의된 structure에 extension을 통해 Initializer 를 추가하는 경우, 기존의 initializer를 호출한 후에 self 를 이용할 수 있다.

Subscripts

[] 를 통해 프로퍼티에 접근하는 것

예를 들어, array[1] 또는 dictionary[”key”]처럼 collection, list, sequence에서 멤버 element에 접근할 때 이용한다.

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

Nested Types

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
        }
    }
}

// intInstance.kind 로 접근 가능하다.

Adding Protocol Conformance with an Extension

extension을 통해 protocol conformance를 추가할 수도 있다. 이를 위해 extension 안에서 프로토콜을 따르기 위해 필요한 프로퍼티, 메서드, 서브스크립트를 추가해야한다. 추가 프로퍼티/메서드/서브스크립트 없이 이미 프로토콜을 따르고 있는 경우에는 중괄호를 열자마자 닫아주면 된다.

protocol TextRepresentable {
    var textualDescription: String { get }
}

extension Dice: TextRepresentable {
    var textualDescription: String {
        return "A \(sides)-sided dice"
	}
}

단, Extension을 통해서는 computed property만 추가할 수 있기 때문에 stored property 대신 computed property를 추가해줬다.

Conditinally Conforming to a protocol

타입이 특정 조건을 만족할 때에만 프로토콜을 conform하도록 할 수도 있다. 제네릭을 이용한 where 절을 이용한다.

👉 generic where: associated type이 특정 프로토콜을 따르거나, 특정 타입 파라미터가 associated type과 일치하는지의 여부를 확인한다. where + 조건 문법을 가진다.

import Foundation

protocol Container {
    associatedtype Item
    var items: [Item] { get }
    mutating func append(_ item: Item)
}

struct IntStack: Container {
    var items: [Int] = []
    mutating func append(_ item: Int) {
        items.append(item)
    }
}

struct StringStack: Container {
    var items: [String] = []
    mutating func append(_ item: String) {
        items.append(item)
    }
}

extension Container where Item == Int {
    var count: Int {
        items.count
    }
}

var intStack = IntStack()
intStack.append(1)
print(intStack.count)

var stringStack = StringStack()
stringStack.append("a")
//print(stringStack.count)

Protocol Extensions

extension을 통해 이를 만족하는 클래스/structure에 메서드나, initializer, subscript, computed property를 제공할 수 있다.

protocol RandomNumberGenerator {
    var number: Double { get }
}
extension RandomNumberGenerator {
    func randomBool() -> Bool {
        return number > 0.5
    }
}
class ABC: RandomNumberGenerator { 
    var number = 0.5
}

let generator = ABC()
print(generator.randomBool())

ABC 클래스가 RandomNumberGenerator를 따르기 때문에, extension을 통해 제공된 randomBool 함수를 이용할 수 있다. randomBool 함수를 ABC에서 구현할 수도 있다. 이러한 경우에는 ABC에 randomBool 함수가 존재하는 경우 ABC의 randomBool 함수를 이용하고, 존재하지 않는 경우에는 RandomNumberGenerator의 함수를 이용한다.

protocol MyProtocol {
    func myNumber() -> Int
}
extension MyProtocol {
    func myNumber() -> Int {
        return 1
    }
}

class MyClass: MyProtocol {}
let myInstance = MyClass()
print(myInstance.myNumber())

이미 프로토콜에 정의된 함수나 property를 정의할 수도 있다.

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