Swift - 21. 확장 Extensions

익스텐션을 이용해 클래스, 구조체, 열거형 혹은 프로토콜 타입에 기능을 추가할 수 있다.
기존 소스 코드에 접근 권한이 없는 타입을 확장할 수도 있다.

Swift 익스텐션의 기능:

• 계산된 인스턴스 프로퍼티와 계산된 타입 프로퍼티 추가
• 새로운 초기화 구문(이니셜라이저) 제공
• 인스턴스 메소드와 타입 메소드 정의
• 서브 스크립트 정의
• 새로운 중첩된 타입의 선언과 사용
• 특정 프로토콜을 따르는 타입 만들기

익스텐션은 타입에 새 기능을 추가할 수 있지만 기존 기능을 재정의(오버라이드) 할 수는 없다.

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익스텐션 문법 Extension Syntax

• extension 키워드로 익스텐션 선언
• 한 개 이상의 프로토콜을 채택하여 기존 타입을 확장할 수 있음

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

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1. 계산된 프로퍼티 Computed Properties

• 계산된 인스턴스 프로퍼티와 계산된 타입 프로퍼티 추가

// 5개의 계산된 인스턴스 프로퍼티 추가
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"

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

이 프로퍼티는 읽기 전용 계산된 프로퍼티이므로 간결성을 위해 get 키워드 없이 표현됨

익스텐션은 새로운 계산된 프로퍼티를 추가할 수 있지만 저장된 프로퍼티나 기존 프로퍼티에 프로퍼티 관찰자를 추가할 수 없다.

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2. 이니셜라이저 Initializers

• 존재하는 타입에 새로운 초기화 구문 추가 가능
  -> 커스텀 타입의 이니셜라이저 파라미터를 넣을 수 있도록 변경하거나 원래 구현에서 포함하지 않는 초기화 정보를 추가할 수 있다.
• 클래스에 새로운 편의 초기자(convenience intializer)를 추가할 수 있지만 지정 초기자나 디이니셜라이저를 추가할 수 없다. (지정 초기자는 반드시 오리지널 클래스 구현에서 작성)
• 만약 익스텐션을 값타입에 초기자를 추가하는데 사용하고, 그 값타입이 모든 프로퍼티에 대해 기본값을 제공하고 커스텀 이니셜라이저를 정의하지 않았다면, 익스텐션에서 기본 초기자와 멤버와이즈 초기자를 익스텐션에서 호출할 수 있다.
• 만약 다른 모듈에 선언되어 있는 구조체에 이니셜라이저를 추가하는 익스텐션을 사용한다면 새로운 이니셜라이저는 모듈에 정의된 이니셜라이저를 호출하기 전까지 self에 접근할 수 없다.

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()
}

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

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)
    }
}

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)

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3. 메소드 Methods

• 존재하는 타입에 인스턴스 메소드나 타입 메소드를 추가

extension Int {
    func repetitions(task: () -> Void) {
        for _ in 0..<self {
            task()
        }
    }
}

3.repetitions {
    print("Hello!")
}
// Hello!
// Hello!
// Hello!
// 함수 안의 task를 숫자만큼 반복 실행

인스턴스 메소드 변경 Mutating Instance Methods

• 익스텐션에서 추가된 인스턴스 메소드는 인스턴스 자체로 수정/변경 가능
• self 또는 프로퍼티를 수정하는 구조체와 열거형 메소드는 기존 구현의 변경 메소드와 같이 mutating 으로 인스턴스 메소드를 표시해야 함

extension Int {
    mutating func square() {
        self = self * self
    }
}
var someInt = 3
someInt.square()
// someInt is now 9

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4. 서브 스크립트 Subscripts

• 기존 타입에 새로운 서브 스크립트 추가

// Swift의 Int 타입에 정수 서브 스크립트를 추가한다
// 이 서브스크립트[n]은 숫자의 오른쪽부터 n에 위치하는 자리의 숫자를 반환
extension Int {
    subscript(digitIndex: Int) -> Int {
        var decimalBase = 1
        for _ in 0..<digitIndex {
            decimalBase *= 10
        }
        return (self / decimalBase) % 10
    }
}
746381295[0] // returns 5
746381295[1] // returns 9
746381295[2] // returns 2
746381295[8] // returns 7

746381295[9] // 9로 처리할 수 있는 자릿 수를 넘어가면 0을 반환
0746381295[9]

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5. 중첩된 타입 Nested Types

• 기존 클래스, 구조체, 열거형에 새로운 중첩된 타입 추가

// Int에 새로운 중첩된 열거형 추가
// Kind는 Int를 음수, 0, 양수로 표현
extension Int {
    enum Kind {
        case negative, zero, positive
    }
    var kind: Kind {
        switch self {
        case 0:
            return .zero
        case let x where x > 0:
            return .positive
        default:
            return .negative
        }
    }
}

func printIntegerKinds(_ numbers: [Int]) {
    for number in numbers {
        switch number.kind {
        case .negative:
            print("- ", terminator: "")
        case .zero:
            print("0 ", terminator: "")
        case .positive:
            print("+ ", terminator: "")
        }
    }
    print("")
}
printIntegerKinds([3, 19, -27, 0, -6, 0, 7])
// Prints "+ + - 0 - 0 + "

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면접 질문

1. Extension에 대해 설명하시오.

• 존재하는 클래스, 구조체, 열거형, 프로토콜 타입에 새롭게 기능적인 부분을 추가할 수 있다. 요구사항을 구현하는 데도 사용할 수 있는 문법
• 원본 타입들에 대해 새로운 기능을 부여할 수 있고, 구조체/클래스/열거형/프로토콜의 추가 구현부/제약사항/기능 등을 정의한다
• 특정 타입의 기능 및 준수하는 프로토콜별 구현부를 분리해서 코드 가독성을 높임

2. Extension 내부에서 함수를 override 할 수 있는지 설명하시오.

• 타입에 새 기능을 추가할 수 있지만 기존 기능을 override 할 수는 없다.

• 라고 애플 가이드에 쓰여 있지만 사용은 가능하다고 함! (그러나 지양해야 함)
  - 메소드가 Objective-C와 호환되는 경우에만 확장에서 메소드를 Override할 수 있다.

• 왜 안 하는지?
  익스텐션은 클래스에 기능을 추가하는 것. 수평적으로 추가하는데 쓰는 기능이고, Override는 상속에서 하는 것(부모 클래스 바꿀 때 사용) -> 수직적인 확장을 할 때 쓰는 키워드

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참고
https://jusung.gitbook.io/the-swift-language-guide/language-guide/20-extensions
https://bbiguduk.gitbook.io/swift/language-guide-1/extensions
https://feather.tistory.com/2