Swift porject update

Swift는 언어 진화를 위해 오픈 프로세스를 따름
새로운 기능이나 동작이 제안되고 이를 Swift 포럼에서 공개적으로 검토

Expressive code

깔끔한 구문을 사용하여 의미를 쉽게 표현하기

Swift 5.9) if/else 및 switch 문을 표현식으로 코드를 정리할 수 있는 방법 제공

if 표현식

let bullet = 
  isRoot && (count == 0 || !sillExpand) ? ""
	: count == 0 ? "- "
	: maxDepth <= 0 ? "▹ " : "▿ "

복잡한 조건으로 let을 초기화하려면 복잡한 삼항 연산자 같은 표현식을 사용해야 했음

let bullet = 
  if isRoot && (count == 0 || !sillExpand) { "" }
	else if count == 0 { "- " }
	else if maxDepth <= 0 { "▹ " }
    else { "▿ " }

이제는 if 표현식으로 친숙하고 읽기 쉽게 사용할 수 있음

또 다른 예시로 전역 변수 또는 프로퍼티를 초기화할 때 조건이 필요한 경우 클로저 형식이 필요했음

이제 if 표현식으로 깔끔하게 사용 가능

Result builders

SwiftUI와 같은 선언적 구문인 result builder 개선

• 최적화 타임 검사 성능
• 향상된 코드 완성
• 더 정확한 오류 메시지

이전에는 타입 검사기가 많은 유효하지 않은 경로를 탐색하여 오류인 result builder가 실패하는데 오래 걸렸음

Swift 5.8부터 유효하지 않은 코드 타입 검사가 빨라지고 오류 메시지가 정확해짐

이전에는 완전히 다른 부분에서 잘못된 오류가 발생할 수 있었지만 이제 정확한 컴파일러 진단을 받음

type 매개변수 팩

제네릭 시스템은 코드가 제공하는 타입에서 원활하게 작동하도록 타입 정보를 보존하는 API를 활성화

이제 일부 API는 타입뿐만 아니라 전달하는 인수의 개수에 대해서도 추상화

ex) 한 개부터 세 개의 요청을 받아 여러 개(1~3)의 결과를 반환할 수 있는 함수

이전에는 overload를 통해 각 인수 개수 별로 함수를 추가하면 되지만 결국 전달할 수 있는 인수 개수에 상한이 있어 더 많이 전달한 경우 컴파일러 오류가 발생

Swift 5.9) 제네릭 시스템이 인수 개수에 대한 제네릭 추상화를 활성화하여 이 API 패턴을 지원

<each Result>

이 새로운 개념을 유형 매개변수 팩이라고 함

매개 변수 팩을 사용하면 개별 오버로드가 있는 API를 단일 함수로 축소 가능

-> evaluate 메서드는 제한 없이 모든 인수 개수를 처리 가능

Swift macro

Swift 5.9) 새로운 매크로 시스템으로 표현적인 API 디자인을 위한 새로운 도구 상자를 제공

매크로를 사용하면 기능을 확장하여 상용구를 제거하고 Swift의 표현력을 더 많이 활용 가능

assert 예시

조건의 참/거짓을 판별하는 assert 메서드

조건이 거짓이면 프로그램을 종료하지만 무엇이 잘못되었는지 정보를 알 수 없고 대신 파일과 줄 번호만 얻음
자세히 보려면 디버거에서 로깅을 하거나 프로그램을 트랩해야 함

#assert(max(a, b) == c)

"assert"라는 매크로를 확장 ➡️ #assert

이제 프로그램은 결과에 기여한 각 값과 함께 실패한 assert에 대한 코드를 표시

대부분의 매크로는 문자열을 통해 매크로 구현을 위한 모듈 및 타입을 지정하는 "외부 매크로"로 정의

외부 매크로 유형은 컴파일러 플러그인 역할을 하는 별도의 프로그램에서 정의

• Swift 컴파일러는 매크로 사용을 위한 소스 코드를 플러그인에 전달
• 플러그인은 새로운 소스 코드를 생성하여 Swift 프로그램에 다시 통합
  
  

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우리가 작성하는 많은 상용구는 코드에서 파생된 다른 것으로 보강해야 함

열거형을 많이 사용할 때 filter로 특정 case를 걸러야 한다면 연산 프로퍼티를 활용할 수 있지만 지저분

@CaseDetection를 활용!

속성 래퍼처럼 쓰이는 첨부된 매크로는 적용되는 선언 구문(여기서는 enum)을 입력으로 사용하여 새 코드를 생성

편집기에서 매크로 생성 코드를 검사, 디버깅, 복사 등의 작업을 수행할 수 있음

선언을 확장하는 방법에 따라 5가지 역할로 분류

1) member

• 타입 또는 확장에서 새 멤버를 생성
• @CaseDetection이 여기에 속함

2) peer

• 연결된 선언과 함께 새 선언을 추가
  - 비동기 메서드의 Completion Handler 버전을 생성
  - 또는 반대로 생성하기 위해 연결된 선언과 함께 새 선언을 추가

3) accessor

• 저장 프로퍼티를 연산 프로퍼티로 전환 가능
• 프로퍼티 액세스에 대한 특정 작업을 수행 또는 실제 저장소를 추상화하는 데 사용

4) memberAttribute

• 타입의 특정 멤버에 속성을 도입

5) comformance

• 새로운 프로토콜 적합성을 추가
  
  

여러 매크로를 함께 구성하여 유용한 효과를 얻을 수 있음

예시) ObservableObject를 통해 클래스의 속성에 대한 변경 사항을 관찰 방법

• 유형이 ObservableObject를 준수
• 속성을 published로 표시
• 뷰에서 ObservedObject 속성 래퍼를 사용

이 중 하나의 단계라도 누락되면 예상대로 UI가 업데이트되지 않을 수 있음

위 과정 없이 Observable 매크로를 클래스에 연결하면 모든 저장된 속성을 관찰할 수 있음

Observable 매크로는 세 가지 매크로 역할의 구성을 통해 작동됨

매크로 역시 Swift 코드이고 매크로가 어떻게 작동되는지 확인하고 싶다면 Xcode 편집기에서 Expand Macro를 선택하여 확인 가능

요약

• Swift 매크로는 보다 표현력이 풍부한 API를 사용하고 코드에서 상용구를 제거하여 새로운 도구를 제공
• 매크로는 일반 Swift 코드를 생성하며 프로그램의 정의된 지점에 통합하므로 그 효과를 쉽게 추론 가능
• 매크로 작업을 이해하려면 확장된 소스 코드가 바로 편집기에 있음
  
  

Swift everywhere

Swift는 확장 가능한 언어로 설계됨

Swift는 높은 수준의 기능을 가졌으면서도 효율적임

이러한 확장성을 Objective-c를 넘어 C 또는 C++을 사용하는 시스템으로 Swift를 확장

Swift Foundation

• calendar 계산 기능 20% 향상
• Data formatting 150% 향상
• JSON coding 200-500% 향상

Foundation은 JSONDecoder 및 JSONEncoder를 위한 새로운 Swift 구현을 제공하여 Objective-C 타입을 오가는 왕복 비용을 제거

이러한 개선 사항은 Objective-C에서 Swift로의 연결 비용을 줄인 것 뿐아니라 새로운 Swift 구현이 더 빠르기 때문에 필요

소유권

이제는 낮은 수준의 시스템에서 작동할 때 수준의 성능을 제어를 위해 옵트인 기능이 도입됨

이러한 기능은 소유권 개념이 중요
애플리케이션에서 값을 전달할 때 코드의 어떤 부분이 값을 소유하는지 초점을 맞춤

구조체나 클래스나 기본적으로 복사 가능
불필요한 복사는 코드의 병목 현상이 될 수 있지만 명시적으로 컴파일러에게 귀찮음을 받는 것보단 병목현상을 찾는게 빠를 수 있음

Swift 5.9) struct 및 enum에 적용할 수 있는 타입 복사를 억제하는 새로운 구문 도입 - ~Copyable

타입이 복사 불가능하면 값이 범위를 벗어날 때 클래스처럼 deinit을 지정할 수 있음

• consuming으로 표시한 메서드를 호출하면 호출한 메서드에 대한 값 소유권이 포기됨
• 해당 타입은 복사할 수 없으므로 소유권 포기 = 더 이상 값을 사용할 수 없음을 의미
• close를 호출한 다음 다른 메서드를 사용하는 문제를 해결
• 만약 close 이후 다른 메서드를 호출하려 하면 런타임 실패가 아니라 컴파일 오류 메시지가 표시
  
  

C++ 상호 운용성

Objective-C와의 상호 운용성은 Swift 성공의 핵심이었음

많은 앱에 C++로 구현된 핵심 비즈니스 로직이 있어 이에 대한 인터페이스가 어려웠음

Swift 5.9) Swift에서 직접 C++ 타입 및 함수와 상호 작용하는 기능을 도입

Swift 컴파일러는 일반적인 C++ 관용구를 이해하여 많은 타입을 직접 사용 가능

벡터나 맵과 같은 C++ 컨테이너도 Swift의 컬렉션으로 접근 가능

CMake에서 Swift 지원을 개선하기 위해 CMake 커뮤니티와 협력
이제 Swift 코드를 CMake 빌드에 통합 가능

즉, 크로스 플랫폼 C++ 프로젝트에서 Swift를 채택할 수 있다.

Actors and concurrency

Swift 동시성 모델은 다양한 환경과 라이브러리에 적용할 수 있는 추상 모델

Task

• 어디에서나 실행할 수 있는 순차적인 작업 단위
• await이 있을 때마다 작업을 일시 중지 후 다시 시작할 수 있음

Actor

• 격리된 상태에 대한 상호배타적인 접근을 제공하는 동기화 매커니즘
• 외부에서 Actor를 사용하면 작업을 일시 중지할 수 있으므로 await이 필요

• Task는 global concurrenty pool에서 실행됨
  - 해당 풀에서 작업 일정을 결정하는 방법은 환경에 따라 다름
• 제한된 환경에서는 다중 스레드 스케즐러의 오버헤드가 허용되지 않을 수 있음
• 추상 모델은 다양한 런타임 환경에 매핑 가능한 유연한 모델로 동일한 Swift 코드가 여러 환경에서 모두 작동
• 콜백 기반 라이브러리와 상호 운용성은 처음부터 async/await 지원이 내장
  
  withCheckedContinuation 작업을 통해 작업을 일시 중지 후 콜백에 대한 응답으로 다시 시작 가능
  
  

Actors

Actor는 lock-free 큐 실행이 표준 구현이지만 다른 구현도 가능
대신 다른 제한된 환경에서는 Atomic하지 않을 수 있으므로 spinrock과 같은 동시성 선점을 사용할 수도 있음

Swift 5.9) Custom actor executors를 사용하면 특정 액터가 자체 동기화 메커니즘을 구현 가능

액터에 직렬 디스패치 큐를 추가하고 해당 디스패치 큐에 해당하는 executor를 생성하는 unownedSerialExecutor 구현 추가

이제 Actor 인스턴스에 대한 모든 동기화는 해당 대기열에서 디스패치 비동기화 수행

이 방식을 통해 개별 Actor가 동기화를 제공하는 방법을 잘 제어할 수 있고, Objective-C 또는 C++로 작성되어 아직 Actor를 사용하지 않는 다른 코드와 동기화 가능

Concurrency

추상 모델은 매우 유연하여 iPhone에서부터 Apple Watch, 서버 그 이상까지 다양한 실행 환경에 적응

Swift Concurrency를 채택하지 않은 코드와 상호 운용 가눙

FoundationDB

상용 하드웨어에서 실행되고 MacOS, Linux 및 windows 등 다양한 플랫폼을 지원하는 key-value 저장소를 위한 분산 데이터베이스

FoundationDB는 C++로 작성된 대규모 코드 베이스가 포함된 오픈 소스 프로젝트 Swift의 상호 운용성을 활용하여 기존 코드 베이스에 통합했습니다.

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What's new in Swift - 2023