Swift 공식문서 9. Structures and Classes

https://docs.swift.org/swift-book/documentation/the-swift-programming-language/classesandstructures

Documentation

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Comparing Structures and Classes

공통점

• 저장 프로퍼티 정의 가능
• 메서드 정의 가능
• subscripts 정의 가능
• 생성자로 초기 값 설정 정의
• Extension으로 기본 구현에 기능을 확장 가능
• Protocol 채택 가능

클래스가 추가적으로 갖는 것

• 하나의 클래스 상속 가능
• 타입 캐스팅으로 런타임에 클래스 인스턴스의 타입을 확인하고 해석 가능
• Deinitializer로 클래스의 인스턴스가 할당한 자원 해제 가능
• (Reference Counting) 클래스 인스턴스에 대해 하나 이상의 참조를 허용

클래스가 더 많은 기능을 제공하는 것에 대한 트레이드-오프가 존재한다.
문서에서는 구조체를 우선 사용하되, 클래스가 적절하거나 필요할 때만 사용하라고 권장하고 있다.
 
https://developer.apple.com/documentation/swift/choosing-between-structures-and-classes

Choosing Between Structures and Classes | Apple Developer Documentation

 

Choose Structures by Default

 
기본적으로 구조체를 선택하라. 구조체 사용은 상태 변경에 대해 안전하다.

• 구조체는 값 타입, 클래스는 참조 타입이다.
• 따라서 특정 블록 내에서 구조체의 상태가 변경되더라도 다른 부분에 영향을 미치지 않는다.
• 코드의 특정 부분에서 이뤄지는 변경 사항을 더 쉽게 추적하고 예측할 수 있다.

User Classes When You Need Objective-C Interoperability

Objective-C API가 데이터를 처리해야 하거나,
데이터 모델을 Objective-C 프레임워크에서 정의된 기존 클래스 계층에 맞춰야 한다면
데이터 모델링을 위해 클래스와 클래스 상속을 사용할 필요가 있을 수 있다.
 
ex. Objective-C 기반 프레임워크 UIKit

import UIKit

// UIViewController 서브클래싱
class MyViewController: UIViewController {
    override func viewDidLoad() {
        super.viewDidLoad()
        // 화면 로드 시 수행할 작업
        view.backgroundColor = .white
    }
}

 

Use Classes When You need to Control Identity

인스턴스가 Identity를 가질 필요가 있을 때 클래스를 사용하라
 
인스턴스가 가지는 Identity 덕분에 여러 곳에서 공유될 때 그 상태가 통일된 방식으로 유지된다.
이 특성 덕분에 파일 핸들, 네트워크 연결, 하드웨어 중개자 같은 공유 리소스를 관리할 때 적합
 
Identity

• 클래스에는 참조 타입이기 때문에 Identity의 개념이 존재한다.
• 두 개의 인스턴스가 모두 같은 저장 프로퍼티를 갖더라도, Identity Operator(===)로는 여전히 다른 인스턴스로 간주될 수 있음

 
공유된 참조

• 클래스 인스턴스는 여러 곳에서 같은 객체를 참조할 수 있다.
• 클래스 인스턴스가 앱의 여러 부분에서 공유되면, 인스턴스의 변경 사항이 참조하는 모든 곳에 영향을 준다.
• ex. 파일 핸들
  • 여러 객체에서 동일한 파일에 접근할 수 있어야 하므로, 클래스를 사용하여 이러한 핸들을 공유하는 것이 적절하다.
• ex. 네트워크 연결
  • 네트워크 연결은 동일한 인스턴스를 공유하면서, 연결 상태나 데이터 처리 로직이 통일되어야 한다.
• ex. 하드웨어 중개자
  • CBCentralManager 같은 하드웨어 관리 객체는 여러 뷰 컨트롤러나 서비스에서 공유하면서, 동일한 상태를 유지하고 통일된 동작을 해야 한다.
• 이러한 공유 상태를 관리할 때는 접근 범위를 제한하여 코드 복잡성을 줄이는 것이 중요

 

Use Structures When You Don't Control Identity

Identity를 제어할 수 없는 엔티티는 구조체를 사용하라
 
Swift에서는 구조체가 값 타입이기 때문에, Identity를 제어하지 않거나 그 Identity가 외부 시스템에 의해 관리되는 데이터 모델을 표현할 때 유용하다.
 

struct PenPalRecord {
    let myID: Int        // 식별자, 변경 불가능한 상수
    var myNickname: String
    var recommendedPenPalID: Int
}

var myRecord = try JSONDecoder().decode(PenPalRecord.self, from: jsonResponse)

 

• myID는 상수로 선언되어 있고, 이 값은 데이터베이스에서 Identity를 나타낸다.
  • 로컬에서 이 값을 변경할 수 없으므로, 잘못된 변경을 방지할 수 있다.
• myNickname, recommendedPenPalID는 로컬에서 변경 가능하지만, 데이터베이스 수정 이전 로컬에서만 영향을 준다.

 

Use Structures and Protocols to Model Inheritance and Share Behavior

상속이 필요하다고 꼭 클래스를 사용해야 하는 것은 아니다.
상속 계층이 필요할 때 먼저  프로토콜 상속과 구조체를 사용하여 모델링하라
 

• 클래스 상속 보다 프로토콜 상속을 권장
• 프로토콜 상속은 더 유연하고, 구조체, 열거형, 클래스 모두에서 사용 가능

	클래스 상속	프로토콜 상속
타입	참조 타입	클래스, 구조체, 열거형 모두 지원
다중 상속	불가	다중 상속 가능
유연성	제한적	매우 유연
사용 가능 상황	클래스 간의 계층이 필요할 때	기능 중심의 상속 및 다양한 타입에서 구현할 때

 

Structures And Enumerations Are Value Types

값 타입(Value Type) 

• 변수, 상수에 할당되거나 함수로 전달될 때 복사본이 생성된다.
• Swift의 정수, 부동소수점, 불린, 문자열, 배열, 딕셔너리 등의 타입은 값 타입 (내부적으로 구조체로 구현됨)

Copy-On-Write

• Collection에서는 최적화된 복사 방식을 사용한다.
• 즉시 복사되지 않고, 메모리를 공유하다가, 컬렉션 중 하나가 수정될 때 그제야 복사가 이루어지는 방식

ex.

let hd = Resolution(width: 1920, height: 1080)

var cinema = hd
cinema.width = 2048

 

https://docs.swift.org/swift-book/documentation/the-swift-programming-language/classesandstructures/

 

Classes Are Reference Types

참조 타입(Reference Type)

• 값 타입과 달리 변수, 상수에 할당되거나 함수로 전달될 때 복사되지 않는다.
• 복사 대신, 동일한 기존 인스턴스에 대한 참조를 사용
  • 여러 참조를 공유하기 때문에 값 타입보다 더 복잡하다.
  • 사이드 이펙 발생 가능성

ex.

let tenEighty = VideoMode()
tenEighty.resolution = hd
tenEighty.interlaced = true
tenEighty.name = "1080i"
tenEighty.frameRate = 25.0

let alsoTenEighty = tenEighty
alsoTenEighty.frameRate = 30.0

 

https://docs.swift.org/swift-book/documentation/the-swift-programming-language/classesandstructures/

 

Pointers

• C, C++, Objective-C와 같은 다른 언어들은 메모리 주소를 참조하기 위해 포인터를 사용한다.
• Swift의 상수나 변수가 어떤 참조 타입의 인스턴스를 참조할 때,  이는 C의 포인터와 비슷하지만 메모리 주소에 대한 직접적인 포인터는 아니다.
• Swift 표준 라이브러리는 포인터와 버터 타입을 제공하며, 포인터와 직접 사용할 필요가 있을 때 사용할 수 있다.