[Swift] 구조체, 클래스, 열거형

구조체

• 스위프트 대부분 타입은 구조체로 이루어져 있습니다.
• 구조체는 값(value) 타입입니다.
• 타입이름은 대문자 카멜케이스를 사용하여 정의합니다.

구조체 문법

• 구조체 프로퍼티 및 메서드 구현

struct Sample {
    // 가변 프로퍼티(값 변경 가능)
    var mutableProperty: Int = 100 
    
    // 불변 프로퍼티(값 변경 불가능)
    let immutableProperty: Int = 100 
    
    // 타입 프로퍼티(static 키워드 사용 : 타입 자체가 사용하는 프로퍼티)
    static var typeProperty: Int = 100 
    
    // 인스턴스 메서드(인스턴스가 사용하는 메서드)
    func instanceMethod() {
        print("instance method")
    }
    
    // 타입 메서드(static 키워드 사용 : 타입 자체가 사용하는 메서드)
    static func typeMethod() {
        print("type method")
    }
}

• 구조체 사용

// 가변 인스턴스 생성
var mutable: Sample = Sample()

mutable.mutableProperty = 200

// 불변 프로퍼티는 인스턴스 생성 후 수정할 수 없습니다
// 컴파일 오류 발생
//mutable.immutableProperty = 200

// 불변 인스턴스 생성 
let immutable: Sample = Sample()

// 불변 인스턴스는 아무리 가변 프로퍼티라도
// 인스턴스 생성 후에 수정할 수 없습니다
// 컴파일 오류 발생
//immutable.mutableProperty = 200
//immutable.immutableProperty = 200


// 타입 프로퍼티 및 메서드
Sample.typeProperty = 300
Sample.typeMethod() // type method

// 인스턴스에서는 타입 프로퍼티나 타입 메서드를
// 사용할 수 없습니다
// 컴파일 오류 발생
//mutable.typeProperty = 400
//mutable.typeMethod()

예시)

struct Student {
	// 가변 프로퍼티
    var name: String = "unknown"

    // 키워드도 `로 묶어주면 이름으로 사용할 수 있습니다
    var `class`: String = "Swift"
    
    // 타입 메서드
    static func selfIntroduce() {
        print("학생타입입니다")
    }
    
    // 인스턴스 메서드
    // self는 인스턴스 자신을 지칭하며, 몇몇 경우를 제외하고 사용은 선택사항입니다
    func selfIntroduce() {
        print("저는 \(self.class)반 \(name)입니다")
    }
}

// 타입 메서드 사용
Student.selfIntroduce() // 학생타입입니다

// 가변 인스턴스 생성
var rin: Student = Student()
rin.name = "rin"
rin.class = "스위프트"
rin.selfIntroduce()   // 저는 스위프트반 rin입니다

// 불변 인스턴스 생성
let jina: Student = Student()

// 불변 인스턴스이므로 프로퍼티 값 변경 불가
// 컴파일 오류 발생
//jina.name = "jina"
jina.selfIntroduce() // 저는 Swift반 unknown입니다

클래스

• 클래스는 참조(reference) 타입입니다.
• 타입이름은 대문자 카멜케이스를 사용하여 정의합니다.
• Swift의 클래스는 다중 상속이 되지 않습니다.

클래스 문법

• 프로퍼티 및 메서드 구현

class Sample {
    // 가변 프로퍼티
    var mutableProperty: Int = 100 

    // 불변 프로퍼티
    let immutableProperty: Int = 100 
    
    // 타입 프로퍼티
    static var typeProperty: Int = 100 
    
    // 인스턴스 메서드
    func instanceMethod() {
        print("instance method")
    }
    

    // 타입 메서드
    // 상속시 재정의 불가 타입 메서드 - static
    static func typeMethod() {
        print("type method - static")
    }
    
    // 상속시 재정의 가능 타입 메서드 - class
    class func classMethod() {
        print("type method - class")
    }
}

• 클래스 사용

// 인스턴스 생성 - 참조정보 수정 가능
var mutableReference: Sample = Sample()

mutableReference.mutableProperty = 200

// 불변 프로퍼티는 인스턴스 생성 후 수정할 수 없습니다
// 컴파일 오류 발생
//mutableReference.immutableProperty = 200


// 인스턴스 생성 - 참조정보 수정 불가
let immutableReference: Sample = Sample()

// 클래스의 인스턴스는 참조 타입이므로 let으로 선언되었더라도 인스턴스 프로퍼티의 값 변경이 가능합니다
immutableReference.mutableProperty = 200

// 다만 참조정보를 변경할 수는 없습니다
// 컴파일 오류 발생
//immutableReference = mutableReference

// 참조 타입이라도 불변 인스턴스는 
// 인스턴스 생성 후에 수정할 수 없습니다
// 컴파일 오류 발생
//immutableReference.immutableProperty = 200


// 타입 프로퍼티 및 메서드
Sample.typeProperty = 300
Sample.typeMethod() // type method

// 인스턴스에서는 타입 프로퍼티나 타입 메서드를
// 사용할 수 없습니다
// 컴파일 오류 발생
//mutableReference.typeProperty = 400
//mutableReference.typeMethod()

예시 )

class Student {
	// 가변 프로퍼티
    var name: String = "unknown"

    // 키워드도 `로 묶어주면 이름으로 사용할 수 있습니다
    var `class`: String = "Swift"
    
    // 타입 메서드
    class func selfIntroduce() {
        print("학생타입입니다")
    }
    
    // 인스턴스 메서드
    // self는 인스턴스 자신을 지칭하며, 몇몇 경우를 제외하고 사용은 선택사항입니다
    func selfIntroduce() {
        print("저는 \(self.class)반 \(name)입니다")
    }
}

// 타입 메서드 사용
Student.selfIntroduce() // 학생타입입니다

// 인스턴스 생성
var rin: Student = Student()
rin.name = "rin"
rin.class = "스위프트"
rin.selfIntroduce()   // 저는 스위프트반 rin입니다

// 인스턴스 생성
let jina: Student = Student()
jina.name = "jina"
jina.selfIntroduce() // 저는 Swift반 jina입니다

열거형

• 유사한 종류의 여러 값을 한 곳에 모아서 정의한 것입니다. 예) 요일, 월, 계절 등
• enum 자체가 하나의 데이터 타입으로, 대문자 카멜케이스를 사용하여 이름을 정의합니다.
• 각 case는 소문자 카멜케이스로 정의합니다.
• 각 case는 그 자체가 고유의 값입니다.(각 case에 자동으로 정수값이 할당되지 않음)
• 각 case는 한 줄에 개별로도, 한 줄에 여러개도 정의할 수 있습니다.

enum 이름 {
	case 이름1
	case 이름2
	case 이름3, 이름4, 이름5
	// ...
}

// 예제
enum BoostCamp {
        case iosCamp
        case androidCamp
        case webCamp
}

열거형 사용

• 타입이 명확할 경우, 열거형의 이름을 생략할 수 있습니다.
• switch 구문에서 사용하면 좋습니다.

enum Weekday {
    case mon
    case tue
    case wed
    case thu, fri, sat, sun
}

// 열거형 타입과 케이스를 모두 사용하여도 됩니다
var day: Weekday = Weekday.mon

// 타입이 명확하다면 .케이스 처럼 표현해도 무방합니다
day = .tue

print(day) // tue

// switch의 비교값에 열거형 타입이 위치할 때
// 모든 열거형 케이스를 포함한다면
// default를 작성할 필요가 없습니다
switch day {
case .mon, .tue, .wed, .thu:
    print("평일입니다")
case Weekday.fri:
    print("불금 파티!!")
case .sat, .sun:
    print("신나는 주말!!")
}

rawValue (원시값)

• C 언어의 enum 처럼 정수값을 가질 수 있습니다.
• rawValue는 case별로 각각 다른 값을 가져야합니다.
• 자동으로 1이 증가된 값이 할당됩니다.
• rawValue를 반드시 지닐 필요가 없다면 굳이 만들지 않아도 됩니다.

enum Fruit: Int {
    case apple = 0
    case grape = 1
    case peach
    
    // mango와 apple의 원시값이 같으므로 
    // mango 케이스의 원시값을 0으로 정의할 수 없습니다
//    case mango = 0
}

print("Fruit.peach.rawValue == \(Fruit.peach.rawValue)")
// Fruit.peach.rawValue == 2

• 정수 타입 뿐만 아니라, Hashable 프로토콜을 따르는 모든 타입을 원시값의 타입으로 지정 할 수있습니다.

enum School: String {
    case elementary = "초등"
    case middle = "중등"
    case high = "고등"
    case university
}

print("School.middle.rawValue == \(School.middle.rawValue)")
// School.middle.rawValue == 중등

// 열거형의 원시값 타입이 String일 때, 원시값이 지정되지 않았다면
// case의 이름을 원시값으로 사용합니다
print("School.university.rawValue == \(School.university.rawValue)")
// School.middle.rawValue == university

원시값을 통한 초기화

• rawValue를 통해 초기화 할 수 있습니다.
• rawValue가 case에 해당하지 않을 수 있으므로, rawValue를 통해 초기화 한 인스턴스는 옵셔널 타입입니다.

// rawValue를 통해 초기화 한 열거형 값은 옵셔널 타입이므로 Fruit 타입이 아닙니다
//let apple: Fruit = Fruit(rawValue: 0)
let apple: Fruit? = Fruit(rawValue: 0)

// if let 구문을 사용하면 rawValue에 해당하는 케이스를 곧바로 사용할 수 있습니다
if let orange: Fruit = Fruit(rawValue: 5) {
    print("rawValue 5에 해당하는 케이스는 \(orange)입니다")
} else {
    print("rawValue 5에 해당하는 케이스가 없습니다")
} // rawValue 5에 해당하는 케이스가 없습니다

메서드

• Swift의 열거형에는 메서드도 추가할 수 있습니다.

enum Month {
    case dec, jan, feb
    case mar, apr, may
    case jun, jul, aug
    case sep, oct, nov
    
    func printMessage() {
        switch self {
        case .mar, .apr, .may:
            print("따스한 봄~")
        case .jun, .jul, .aug:
            print("여름 더워요~")
        case .sep, .oct, .nov:
            print("가을은 독서의 계절!")
        case .dec, .jan, .feb:
            print("추운 겨울입니다")
        }
    }
}

Month.mar.printMessage()

클래스 vs 구조체 / 열거형

• 클래스 : 참조타입, 상속 가능
• 구조체 / 열거형 : 값 타입, 상속 불가능

값 타입과 참조 타입

• 값 타입(Value Type) : 데이터를 전달 할 때 값을 복사하여 전달
• 참조 타입(Reference Type) : 데이터를 전할 할 때 값의 메모리 위치를 전달

struct ValueType {
    var property = 1
}

class ReferenceType {
    var property = 1
}

// 첫 번째 구조체 인스턴스
let firstStructInstance = ValueType()

// 두 번째 구조체 인스턴스에 첫 번째 인스턴스 값 복사
var secondStructInstance = firstStructInstance

// 두 번째 구조체 인스턴스 프로퍼티 값 수정
secondStructInstance.property = 2

// 두 번째 구조체 인스턴스는 첫 번째 구조체를 똑같이 복사한 
// 별도의 인스턴스이기 때문에 
// 두 번째 구조체 인스턴스의 프로퍼티 값을 변경해도
// 첫 번째 구조체 인스턴스의 프로퍼티 값에는 영향이 없음
print("first struct instance property : \(firstStructInstance.property)")    // 1
print("second struct instance property : \(secondStructInstance.property)")  // 2


// 클래스 인스턴스 생성 후 첫 번째 참조 생성
let firstClassReference = ReferenceType()
// 두 번째 참조 변수에 첫 번째 참조 할당
let secondClassReference = firstClassReference
secondClassReference.property = 2

// 두 번째 클래스 참조는 첫 번째 클래스 인스턴스를 참조하기 때문에
// 두 번째 참조를 통해 인스턴스의 프로퍼티 값을 변경하면
// 첫 번째 클래스 인스턴스의 프로퍼티 값을 변경하게 됨
print("first class reference property : \(firstClassReference.property)")    // 2
print("second class reference property : \(secondClassReference.property)")  // 2

값 타입을 사용하는 경우?

• 연관된 몇몇의 값들을 모아서 하나의 데이터 타입으로 표현하고 싶은 경우
• 다른 객체 또는 함수 등으로 전달될 때 참조가 아니라 복사(값 복사) 할 경우
• 자신을 상속할 필요가 없거나, 다른 타입을 상속 받을 필요가 없는 경우

스위프트에서의 사용

• 스위프트의 기본 데이터 타입은 모두 구조체로 구현되어있습니다.
• 스위프트는 구조체와 열거형 사용을 선호합니다.
• Apple 프레임워크는 대부분 클래스를 사용합니다.
• 구조체/클래스 선택과 사용은 개발자의 몫입니다.