[Swift] Extensions(익스텐션) - 1

Extensions

익스텐션(Extensions)은 이미 존재하는 클래스, 스트럭처, 열거형, 프로토콜에 새로운 기능을 추가한다. 이는 원본 코드에 접근할 수 없는 타입(retroactive modeling라고도 함)에 대한 확장도 가능하다.

 

스위프트의 익스텐션은 다음과 같은 행동을 할 수 있다.

• 컴퓨티드 인스턴스 프로퍼티 혹은 컴퓨티드 타입 프로퍼티 추가
• 인스턴스 메소드 혹은 타입 메소드 정의
• 새로운 이니셜라이저 제공
• 서브스크립트 정의
• 새로운 중첩 타입 정의 및 사용
• 이미 존재하는 타입이 프로토콜 준수하도록 함

스위프트에서는 프로토콜도 확장(extend)하여 요구사항 구현을 제공하거나, 그 프로토콜을 준수하고 있는 타입들이 사용할 수 있는 추가 기능을 제공할 수도 있다.

Note
익스텐션은 타입에 새로운 기능을 추가할 수 있지만, 이미 존재하는 기능을 오버라이드할 수는 없다.

 

Extension Syntax

익스텐션은 extension 키워드를 사용하여 선언한다:

extension SomeType {
    // new functionality to add to SomeType goes here
}

익스텐션은 이미 존재하는 타입이 하나 이상의 프로토콜을 더 도입할 수 있게 할 수 있다. 프로토콜을 준수하게 하기 위해, 프로토콜의 이름을 클래스나 스트럭처에서 작성한 것과 같은 방식으로 작성한다.

extension SomeType: SomeProtocol, AnotherProtocol {
    // implementation of protocol requirements goes here
}

Extending a Generic Type에 설명된 대로, 익스텐션은 존재하는 제네릭 타입을 확장하는데도 사용할 수 있다. 또한 제네릭 타입을 조건부 기능을 추가하여 확장할 수도 있다. 이는 Extensions with a Generic Where Clause에 설명되어 있다. (포스팅 예정)

Note
이미 존재하는 타입에 대한 익스텐션을 정의했을 때, 그 타입의 모든 인스턴스들은 익스텐션이 정의되기 전에 생성되었어도 (익스텐션에서 도입된) 새로운 기능을 사용할 수 있다.

 

Computed Properties

익스텐션은 컴퓨티드 인스턴스 프로퍼티와 컴퓨티드 타입 프로퍼티를 이미 존재하는 타입에 추가할 수 있다. 다음 예시는 길이 단위에 대한 작업을 지원하기 위해, 5개의 컴퓨티드 인스턴스 프로퍼티를 스위프트의 빌트-인 타입인 Double 타입에 추가한다. 

extension Double {
    var km: Double { return self * 1_000.0 }
    var m: Double { return self }
    var cm: Double { return self / 100.0 }
    var mm: Double { return self / 1_000.0 }
    var ft: Double { return self / 3.28084 }
}
let oneInch = 25.4.mm
print("One inch is \(oneInch) meters")
// Prints "One inch is 0.0254 meters"
let threeFeet = 3.ft
print("Three feet is \(threeFeet) meters")
// Prints "Three feet is 0.914399970739201 meters"

이 컴퓨티드 프로퍼티들은 Double 값이 특정 길이 단위로 간주된다는 것을 표현한다. 컴퓨티드 프로퍼티로 구현되었지만, 이 프로퍼티들의 이름은 리터럴 값의 거리 변환을 수행하기 위해 부동소수점(floating-point) 리터럴 값 뒤에 닷 구문을 사용하여 붙을 수 있다(주: 위의 25.4.mm, 3.ft 처럼).

 

이 예시에서, Double 값 1.0은 "1미터"를 나타낸다. 이는 컴퓨티드 프로퍼티 m이 self를 리턴하는 것으로 알 수 있다. —1.m 표현식은 Double 값을 1.0으로 계산한다고 간주한다.

 

다른 단위는 미터 단위로 환산이 필요하다. 1 킬로미터는 1,000미터와 같으므로 km 컴퓨티드 프로퍼티는 값에 1_000.0을 곱하여 미터로 환산한다. 비슷하게 3.28084 피트는 1미터이므로, ft 컴퓨티드 프로퍼티는 기존에 Double 값에 3.28084를 나누어서 피트를 미터로 환산한다.

 

이 프로퍼티들은 read-only 컴퓨티드 프로퍼티들이므로 get 키워드 없이 간결하게 표현되어있다. 이 프로퍼티들의 리턴 타입은 Double이며, Double이 사용가능한 수학 계산에서 사용가능하다.

let aMarathon = 42.km + 195.m
print("A marathon is \(aMarathon) meters long")
// Prints "A marathon is 42195.0 meters long"

 Note
익스텐션은 새로운 컴퓨티드 프로퍼티를 추가할 수는 있지만, 새로운 저장 프로퍼티나 이미 존재하는 프로퍼티에 프로퍼티 옵저버를 추가하지는 못한다.

 

Initializers

익스텐션은 이미 존재하는 타입에 새로운 이니셜라이저를 추가할 수 있다. 이를 통해 사용자 지정 타입을 이니셜라이저 파라미터로 쓸 수 있도록 다른 타입을 확장할 수도 있고, 타입의 기존 구현에 포함되어 있지 않은 추가 이니셜라이저를 제공할 수 있다.

 

익스텐셔은 클래스에 새로운 컨비니언스 이니셜라이저를 추가할 수 있지만, 클래스에 새로운 데지그네이티드 이니셜라이저나 디이니셜라이저를 추가할 수 없다. 데지그네이티드 이니셜라이저와 디이니셜라이저는 반드시 클래스의 기존 구현에서 제공되어야 한다.

 

모든 저장 프로퍼티에 디폴트 값이 제공되고, 어떠한 커스텀 이니셜라이저도 제공하지 않은 값 타입에 익스텐션을 사용하여 이니셜라이저를 추가할 경우, 그 값 타입의 디폴트 이니셜라이저와 멤버와이즈 이니셜라이저를 익스텐션의 이니셜라이저에서 호출할 수 있다. 이는 그 값 타입의 기존 구현에 이니셜라이저가 존재한다면 불가능한 일이다(주: 커스텀 이니셜라이저가 하나라도 있으면 디폴트 이니셜라이저가 존재하지 않는다, 하지만 기존 구현에 이니셜라이저가 존재하지 않고 익스텐션에서만 이니셜라이저를 제공하는 상황에서는 디폴트 이니셜라이저를 사용할 수 있다.) 이는 Initializer Delegation for Value Types에 설명되어 있다.

 

다른 모듈에 선언되어 있는 스트럭처에 이니셜라이저를 추가하기 위해 익스텐션을 사용하면, 새로운 이니셜라이저는 정의된 모듈에서 이니셜라이저를 호출하기 전 까지 self에 접근하지 못한다.

 

아래의 예시는 기하학적인 직사각형을 표현하는 커스텀 Rect 스트럭처를 정의한다. 또한 두 개의 지원 스트럭처 Size와 Point를 정의한다. Size와 Point는 모든 프로퍼티에 디폴트 값 0.0을 제공한다.

struct Size {
    var width = 0.0, height = 0.0
}
struct Point {
    var x = 0.0, y = 0.0
}
struct Rect {
    var origin = Point()
    var size = Size()
}

Rect 스트럭처가 모든 프로퍼티에 디폴트 값을 제공하기 때문에, 기본 이니셜라이저와 멤버와이즈 이니셜라이저를 자동적으로 받게 된다. 이 이니셜라이저들은 새로운 Rect 인스턴스를 만들 때 사용할 수 있다.

let defaultRect = Rect()
let memberwiseRect = Rect(origin: Point(x: 2.0, y: 2.0),
   size: Size(width: 5.0, height: 5.0))

Rect 스트럭처가 센터 포인트과, 사이즈를 받는 추가 이니셜라이저를 제공하도록 확장할 수 있다.

extension Rect {
    init(center: Point, size: Size) {
        let originX = center.x - (size.width / 2)
        let originY = center.y - (size.height / 2)
        self.init(origin: Point(x: originX, y: originY), size: size)
    }
}

이 새 이니셜라이저는 제공된 center와 size를 이용하여 적합한 원점을 계산하는 것으로부터 시작하고, 스트럭처의 자동 멤버와이즈 이니셜라이저 init(origin:size:)를 호출하여 계산한 원점과 사이즈를 적합한 프로퍼티에 저장한다.

let centerRect = Rect(center: Point(x: 4.0, y: 4.0),
                      size: Size(width: 3.0, height: 3.0))
// centerRect's origin is (2.5, 2.5) and its size is (3.0, 3.0)

Note
익스텐션에 새 이니셜라이저를 제공해도, 그 이니셜라이저가 완료되었을 때 인스턴스를 완전히 초기화 시켜야 하는 책임은 여전히 있다.

원문: https://books.apple.com/kr/book/the-swift-programming-language-swift-5-7

‎The Swift Programming Language (Swift 5.7)