Swift의 `lazy` 속성: 선언부터 활용까지

Swift에서는 lazy 키워드를 사용하여 프로퍼티가 실제로 접근되기 전까지 초기화를 지연시킬 수 있다.
이는 성능 최적화 및 불필요한 메모리 사용을 줄이는 데 유용하다. 이번 글에서는 lazy의 동작 방식과 활용법을 깊이 있게 살펴본다.

1. lazy 프로퍼티란?

lazy 키워드를 사용하면 프로퍼티가 처음 접근될 때까지 초기화되지 않는다. 즉, 클래스나 구조체가 인스턴스화될 때가 아니라, 해당 프로퍼티에 실제로 접근하는 순간 값이 할당된다.

class Example {
    lazy var value: String = {
        print("Value가 초기화됨")
        return "Hello, Lazy!"
    }()
}

let example = Example()
print("인스턴스 생성 완료")
print(example.value) // 여기서 초기화됨

실행 결과

인스턴스 생성 완료
Value가 초기화됨
Hello, Lazy!

위 코드에서 value 프로퍼티는 example.value가 호출되기 전까지 초기화되지 않는다. 따라서 example 인스턴스를 생성할 때는 Value가 초기화됨이 출력되지 않지만, example.value를 호출하는 순간 초기화가 진행된다.

2. lazy 프로퍼티의 활용

2.1 무거운 연산이 필요한 경우

예를 들어, 네트워크 요청이나 복잡한 연산이 포함된 프로퍼티는 즉시 초기화하는 것보다 lazy로 선언하는 것이 효율적이다.

class DataFetcher {
    lazy var data: [String] = {
        print("데이터 로딩 중...")
        return ["Swift", "Kotlin", "Python"]
    }()
}

let fetcher = DataFetcher()
print("fetcher 인스턴스 생성 완료")
print(fetcher.data) // 여기서 데이터가 로드됨

이런 방식은 리소스를 절약하는 데 도움을 준다. 객체가 생성될 때 굳이 사용되지 않는 데이터를 즉시 로딩할 필요가 없기 때문이다.

2.2 self가 필요한 경우

클래스 내부에서 self에 의존하는 프로퍼티는 lazy로 선언해야 한다. Swift에서는 클래스 인스턴스가 완전히 초기화되기 전에 self를 사용할 수 없기 때문이다.

class Person {
    var name: String
    lazy var greeting: String = {
        return "안녕하세요, 저는 \(self.name)입니다."
    }()
    
    init(name: String) {
        self.name = name
    }
}

let person = Person(name: "Alice")
print(person.greeting) // "안녕하세요, 저는 Alice입니다."

여기서 greeting 프로퍼티는 self.name을 필요로 하므로 lazy가 없으면 초기화 시점에 self를 참조할 수 없어 오류가 발생한다.

3. lazy의 한계

3.1 let과 함께 사용할 수 없음

lazy는 반드시 var로 선언해야 한다. let과 함께 사용할 수 없다.

class Example {
    lazy let value = 42 // 오류 발생
}

이는 lazy의 특성상 초기화 이후 값이 변경될 수 있어야 하기 때문이다. let은 한 번 할당되면 변경할 수 없는 상수이므로 lazy와 함께 사용할 수 없다.

3.2 구조체(struct)에서는 mutating 문제

Swift에서 구조체는 값 타입이므로, lazy 프로퍼티를 포함한 구조체 인스턴스를 변경하려면 mutating 키워드가 필요하다.

struct Example {
    lazy var value: Int = {
        print("초기화됨")
        return 10
    }()
}

var example = Example()
print(example.value) // 정상적으로 동작

하지만 let으로 구조체를 선언하면 lazy 프로퍼티에 접근할 수 없다.

let example = Example()
print(example.value) // 오류 발생: 'self'가 불변 상태여서 접근할 수 없음

이유는 구조체가 값 타입이기 때문이다. lazy 프로퍼티가 변경될 가능성이 있으므로, let으로 선언된 구조체에서는 이를 허용하지 않는다.

결론

Swift의 lazy 프로퍼티는 성능 최적화 및 메모리 절약을 위한 중요한 기능이다. 특히, 무거운 연산을 지연시키거나 self를 참조해야 하는 경우 필수적으로 사용해야 한다. 하지만 let과 함께 사용할 수 없고, 구조체에서는 mutating과 관련된 제약이 따르므로 신중하게 적용해야 한다.