Optional이란 무엇인지 설명하시오.(1)

som·2023년 12월 5일

SwiftAnatomy iOS면접 swift

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Optional은 swift에만 있는 기능 중 하나입니다.
그래서 저는 처음에 swift 문법을 공부하면서 제일 어려웠던 부분이었습니다.

개념

그러면 Optional이 어떻게 구현되어 있는지 한 번 살펴볼까요?
자세한 내용은 Apple > swift > public > ... > Optional.swift에서 확인할 수 있습니다.

map과 flatMap이 Optional과 같은 파일에 있어서 의외였는데요😳

`Optional.map`

구현부

@inlinable
  public func map<U>(
    _ transform: (Wrapped) throws -> U
  ) rethrows -> U? {
    switch self {
    case .some(let y):
      return .some(try transform(y))
    case .none:
      return .none
    }
  }

예제 코드

let possibleNumber: Int? = Int("42")
let possibleSquare = possibleNumber.map { $0 * $0 }
print(possibleSquare)
// Prints "Optional(1764)"

let noNumber: Int? = nil
let noSquare = noNumber.map { $0 * $0 }
print(noSquare)
// Prints "nil"

이 Optional 인스턴스가 nil이 아닐 때 주어진 클로저를 평가하여 래핑되지 않은 값을 매개변수로 전달합니다. 선택 사항이 아닌 값을 반환하는 클로저와 함께 map 메서드를 사용하세요. 이 예에서는 선택적 정수에 대해 산술 연산을 수행합니다.

배열 요소를 연산하는 map하고는 조금 느낌이 다르더라고요!
Optional 타입 연산을 위한 map처럼 보입니다.

그러면 다시 돌아가서 Optional를 살펴봅시다!

`Optional`

@frozen
public enum Optional<Wrapped>: ExpressibleByNilLiteral {
  
  case none
  case some(Wrapped)

  @_transparent
  public init(_ some: Wrapped) { self = .some(some) }
    
  ...
}

`@frozen`

해당 어트리뷰트는 Swift Documentation - Attributes에서 자세히 볼 수 있습니다.

이 어트리뷰트는 구조체 또는 열거형 선언에 적용하여 타입에 적용할 수 있는 변경 종류를 제한합니다. 이 속성은 라이브러리 evolution mode에서 컴파일할 때만 허용됩니다. 향후 버전의 라이브러리에서는 열거형의 케이스 또는 구조체의 저장된 인스턴스 프로퍼티를 추가, 제거 또는 재정렬하여 선언을 변경할 수 없습니다. 이러한 변경은 고정되지 않은 유형에서 허용되지만 고정된 유형에 대한 ABI 호환성이 손상됩니다.

라이브러리 evolution mode에서 고정되지 않은 구조체 및 열거형의 멤버와 상호 작용하는 코드는 라이브러리의 향후 버전이 해당 유형의 멤버 중 일부를 추가, 제거 또는 재정렬하는 경우에도 다시 컴파일하지 않고 계속 작업할 수 있는 방식으로 컴파일됩니다. 컴파일러는 런타임에 정보를 조회하고 간접 계층을 추가하는 등의 기술을 사용하여 이를 가능하게 합니다. 구조체나 열거형을 고정으로 표시하면 성능을 얻을 수 있는 유연성이 포기됩니다. 라이브러리의 향후 버전에서는 유형을 제한적으로만 변경할 수 있지만 컴파일러는 유형의 멤버와 상호 작용하는 코드에서 추가 최적화를 수행할 수 있습니다.

...어렵네?🤪

한 마디로 정리해보자면, @frozen을 적용하면 해당 타입의 수정이 일어날 가능성을 배제하기 때문에 컴파일 시간을 줄여준다고 합니다. 열거형일 경우, switch문에서 default 과정을 줄여주기 때문에 많이 사용된다고 하지만, 구조체는 주로 라이브러리 아니면 잘 사용되지 않는다고 합니다.

`Wrapped`

Wrapped는 Generic 타입으로 명시되어 어느 타입이든 사용 가능한 범용 코드입니다.

`ExpressibleByNilLiteral`

Apple Developer - ExpressibleByNilLiteral에서 굉장히 간단하게 정리되어 있어서, 코드를 해부해보려 했지만 현재 나와있는 github에는 공개되지 않은 거 같습니다😅

nil 리터럴인 nil을 사용하여 초기화할 수 있는 타입입니다.

nil은 Swift에서 값이 없다는 특별한 의미를 갖습니다. Optional 타입만 ExpressibleByNilLiteral을 따릅니다. 다른 목적으로 nil을 사용하는 타입에 대한 ExpressibleByNilLiteral 준수는 권장되지 않습니다.