Apple 에서 공개한 The Swift Programming Language (Swift 5.7) 책의 Generic Parameters and Arguments 부분[^Version-Compatibility]을 번역하고, 설명이 필요한 부분은 주석을 달아서 정리한 글입니다. 전체 번역은 Swift 5.7: Swift Programming Language (스위프트 프로그래밍 언어) 에서 확인할 수 있습니다.
이번 장에선 일반화 타입과, 함수, 및 초기자의 매개 변수와 인자를 설명합니다. 일반화 타입이나, 함수, 첨자, 또는 초기자를 선언할 땐, 일반화 타입이나, 함수, 또는 초기자와 작업할 수 있는 타입 매개 변수를 지정합니다. 이러한 타입 매개 변수는 자리 표시자1 처럼 행동하며 일반화 타입 인스턴스를 생성하거나 일반화 함수 또는 초기자를 호출할 때 실제 고정 타입2 인자로 교체합니다.
스위프트 일반화의 전체 개요에 대해선, Generics (일반화) 를 보기 바랍니다.
일반화 매개 변수 절 (generic parameter clause) 은 일반화 타입 및 함수의 타입 매개 변수를, 그 매개 변수와 결합된 어떤 구속 조건 및 필수 조건과도 나란히 지정합니다. 일반화 매개 변수 절의 테두리는 꺾쇠 괄호 (<>) 이며 형식은 다음과 같습니다:
<generic parameter list-일반화 매개 변수 목록>
일반화 매개 변수 목록 (generic parameter list) 은 쉼표로-구분한 일반화 매개 변수 목록으로, 각각의 형식은 다음과 같습니다:
type parameter-타입 매개 변수: constraint-구속 조건
일반화 매개 변수는 타입 매개 변수 (type parameter) 와 옵션인 그 뒤의 구속 조건 (constraint) 으로 구성합니다. 타입 매개 변수 (type parameter) 는 단순히 자리 표시용 타입 (예를 들어, T, U, V, Key, Value, 등) 의 이름입니다. 타입 매개 변수 (및 그와 결합된 어떤 타입) 은 함수 또는 초기자 서명3 을 포함한, 타입이나, 함수, 또는 초기자 선언의 나머지 부분에서 접근합니다.
구속 조건 (constraint) 은 타입 매개 변수가 정해진 클래스를 상속하거나 한 프로토콜 또는 프로토콜 합성을 준수하도록 지정합니다. 예를 들어, 아래 일반화 함수의, 일반화 매개변수인 T: Comparable 은 타입 매개 변수 T 를 대신할 어떤 타입 인자든 반드시 Comparable 프로토콜을 준수해야 한다고 지시합니다.
func simpleMax<T: Comparable>(_ x: T, _ y: T) -> T {
if x < y {
return y
}
return x
}
Int 와 Double 은, 예를 들어, 둘 다 Comparable 프로토콜을 준수하기 때문에, 이 함수는 어느 쪽 타입 인자든 받습니다. 일반화 타입과 대조하여, 일반화 함수나 초기자를 사용할 땐 일반화 인자 절을 지정하지 않습니다. 그 대신 함수나 초기자로 전달한 인자 타입으로 타입 인자를 추론합니다.
simpleMax(17, 42) // T 는 Int 라고 추론함
simpleMax(3.14159, 2.71828) // T 는 Double 이라고 추론함
타입 매개 변수와 그의 결합 타입에 추가 필수 조건을 지정하려면 타입이나 함수 본문을 여는 중괄호 바로 앞에 일반화 where 절을 포함하면 됩니다. 일반화 where 절은 where 키워드와, 그 뒤의 쉼표로-구분한 하나 이상의 필수 조건 (requirements) 목록으로 구성됩니다.
where requirements-필수 조건
일반화 where 절의 필수 조건 (requirements) 은 타입 매개 변수가 클래스를 상속하거나 프로토콜 또는 프로토콜 합성을 준수하도록 지정합니다. 일반화 where 절이 타입 매개 변수에 대한 단순한 구속 조건 표현의 수월한 구문을 제공하긴 하지만 (예를 들어, <T: Comparable> 과 같은 것인 <T> where T: Comparable 등등), 이를 사용하여 타입 매개 변수와 그 결합 타입에 더 복잡한 구속 조건을 제공할 수도 있습니다. 예를 들어, 타입 매개 변수의 결합 타입이 프로토콜을 준수하도록 구속할 수 있습니다. 예를 들어, <S: Sequence> where S.Iterator.Element: Equatable 은 S 가 Sequence 프로토콜을 준수하면서 그 결합 타입인 S.Iterator.Element 는 Equatable 프로토콜을 준수하도록 지정합니다. 이 구속 조건은 시퀀스의 각 원소가 같음 비교 가능하도록 보장합니다.
== 연산자로, 두 타입의 정체가 같다 (identical)4 는 필수 조건을 지정할 수도 있습니다. 예를 들어, <S1: Sequence, S2: Sequence> where S1.Iterator.Element == S2.Iterator.Element 는 S1 과 S2 가 Sequence 프로토콜을 준수하면서 반드시 두 시퀀스 모두 똑같은 타입이어야 한다는 구속 조건을 표현합니다.
타입 매개 변수를 대체할 어떤 타입 인자든 반드시 타입 매개 변수에 있는 모든 구속 조건 및 필수 조건을 만족해야 합니다.
일반화 where 절은 타입 매개 변수를 포함한 선언 부분이나, 타입 매개변수를 포함한 선언 안의 중첩 선언 부분에 나타날 수 있습니다. 중첩 선언의 일반화 where 절은 자신을 둘러싼 선언의 타입 매개 변수를 여전히 참조할 수 있으며; 하지만, 그 where 절의 필수 조건은 이를 작성한 선언에만 적용됩니다.
자신을 둘러싼 선언에도 where 절이 있으면, 두 절의 필수 조건을 모두 조합합니다. 아래 예제에서, startsWithZero() 는 Element 가 SomeProtocol 과 Numeric 을 둘 다 준수해야만 사용 가능합니다.
extension Collection where Element: SomeProtocol {
func startsWithZero() -> Bool where Element: Numeric {
return first == .zero
}
}
일반화 함수나 초기자를 중복 정의하려면 타입 매개 변수에 서로 다른 구속 조건이나, 필수 조건, 또는 둘 다를 제공하면 됩니다. 중복 정의한 일반화 함수나 초기자를 호출할 때, 컴파일러가 이러한 구속 조건을 사용하여 어느 중복 정의 함수나 초기자를 불러낼 건지 해결합니다.
일반화 where 절에 대한 더 많은 정보와 일반화 함수 선언에서의 사용 예를 보려면, Generic Where Clauses (일반화 where 절) 부분을 보기 바랍니다.
GRAMMAR OF A GENERIC PARAMETER CLAUSE 부분 생략 - 링크
일반화 인자 절 (generic argument clause) 은 일반화 타입의 타입 인자를 지정합니다. 일반화 인자 절의 테두리는 꺾쇠 괄호 (<>) 이며 형식은 다음과 같습니다:
<generic argument list-일반화 인자 목록>
일반화 인자 목록 (generic argument list) 은 쉼표로-구분한 타입 인자 목록입니다. 타입 인자 (type argument) 는 실제 고정 타입의 이름으로 일반화 타입의 일반화 매개 변수 절 안에 있는 해당 타입 매개 변수를 교체합니다. 결과는 그 일반화 타입의 특수화 버전5 입니다. 아래 예제는 스위프트 표준 라이브러리의 일반화 딕셔너리 타입을 단순하게 한 버전입니다.
struct Dictionary<Key: Hashable, Value>: Collection, ExpressibleByDictionaryLiteral {
/* ... */
}
일반화 Dictionary 타입의 특수화 버전인, Dictionary<String, Int> 는 Key: Hashable 과 Value 라는 일반화 매개 변수를 String 과 Int 라는 고정 타입 인자로 교체하여 형성합니다. 각각의 타입 인자는 반드시 자신이 대체할 일반화 매개 변수의 모든 구속 조건을 만족해야 하는데, 이는 일반화 where 절에서 지정한 어떤 추가 필수 조건도 포함합니다. 위 예제의, Key 타입 매개 변수는 Hashable 프로토콜을 준수하도록 구속하며 따라서 String 도 반드시 Hashable 프로토콜을 준수해야 합니다.
타입 매개 변수의 교체를 그 자체가 일반화 타입의 특수화 버전인 타입 인자 (적절한 구속 조건과 필수 조건을 만족하게 한 거) 로 할 수도 있습니다. 예를 들어, Array<Element> 의 Element 타입 매개 변수를, Array<Int> 라는, 행렬의 특수화 버전으로 교체하면, 원소 그 자체가 정수 배열인 배열을 형성할 수 있습니다.
let arrayOfArrays: Array<Array<Int>> = [[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]]
Generic Parameter Clause (일반화 매개 변수 절) 에서 언급한 것처럼, 일반화 인자 절로 일반화 함수나 초기자의 타입 인자를 지정하진 않습니다.
GRAMMAR OF A GENERIC ARGUMENT CLAUSE 부분 생략 - 링크
Swift 5.7: Swift Programming Language (스위프트 프로그래밍 언어)
‘자리 표시자 (placeholder)’ 에 대한 자세한 설명은 Generic Functions (일반화 함수)) 부분을 참고하기 바랍니다. ↩
프로그래밍에서 자신이 직접 인스턴스를 만들 수 있는, 타입을 ‘고정 타입 (concrete type)’ 이라고 합니다. 이와 반대로 자신이 직접 인스턴스를 만들 수 없는 타입을 ‘추상 타입 (abstract type)’ 이라고 합니다. ↩
함수나 초기자의 ‘서명 (signature)’ 은, 중복 정의한 함수에서 호출할 걸 찾기 위해 사용하며, 보통 함수 이름과 매개 변수 등을 합쳐서 구성됩니다. 함수 서명 (function signature) 과 함수 선언 (function declaration) 의 차이점은 함수 선언의 경우 반환 타입을 포함하지 않는다는 것입니다. 타입 서명에 대한 더 자세한 정보는, 위키피디아의 Type signature 항목을 참고하기 바랍니다. ↩
프로그래밍에서 ‘정체가 같다 (identical)’ 는 건 ‘값이 똑같다 (equal)’ 보다 더 강한 개념입니다. 두 개의 인스턴스가 있는데, 이들의 값이 똑같으면 값이 똑같은 거지만, 이 둘의 정체가 같은 건 아닙니다. 본문은 타입에 대한 설명이므로, 정체가 같다라고 표현합니다. ↩
‘특수화 버전 (specialized version)’ 은 일반화 타입의 타입 매개 변수가 특수한 타입으로 정해진 것입니다. 이렇게 특수화 버전을 만들면 일반화 타입의 적용 범위가 좁아집니다. ↩