[Swift] 17. Subscript - 서브스크립트

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Swift에서 타입의 기능을 확장(extend)하는 방법은 많다. 기능, 속성을 물려받아 수직 확장할 수 있는 상속, 타입에 기능을 추가해 수평적으로 확장할 수 있는 익스텐션도 있다. 다양한 확장 기법을 통해 타입을 더욱 유용하게 사용할 수 있게 하는 방법을 알아보자.

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Subscripts — The Swift Programming Language (Swift 5.7)

 

클래스, 구조체, 열거형은 컬렉션, 리스트, 시퀀스의 요소에 접근할 수 있는 단축 문법인 subscript를 정의할 수 있다. Subscript를 사용해서 setter, getter 메서드를 따로 사용하지 않고 인덱스를 사용해서 값들을 설정하고 가져올 수 있다.

예시) someArray[index], someDictionary[key]

 

클래스, 구조체는 여러 개의 subscript를 정의할 수 있고, 서브스크립트를 사용한 타입과 전달한 값에 따라 overload 된 서브스크립트 중 적절한 서브스크립트가 실행된다. 서브스크립트는 일차원에 한정되지 않고, 필요하면 여러 개의 파라미터를 전달할 수 있다. 하지만 in-out parameter는 가질 수 없다.

 

한 타입에 여러 서브스크립트를 구현한 것을 서브스크립트 중복 정의, subscript overloading이라고 한다.

Subscript 문법

서브스크립트는 인스턴스 이름 뒤에 대괄호를 붙이고, 대괄호 사이에 하나 이상의 값을 전달해 인스턴스 내부 특정 값에 접근할 수 있다.

 

서브스크립트를 정의할 때는 subscript 키워드를 붙이고, 하나 이상의 입력 파라미터와 리턴 타입을 정의한다. 인스턴스 함수를 정의할 때와 비슷하게 정의한다. 서브스크립트는 읽고 쓰기가 가능하게 할 수 있고 읽기 전용으로만으로도 만들 수 있다. 이는 연산 프로퍼티와 같은 방식으로 getter와 setter를 통해 명시한다.

 

서브스크립트를 정의하는 코드는 타입의 구현부, 익스텐션 구현부에 위치해야 한다.

subscript(index: Int) -> Int {
    get {
        // Return an appropriate subscript value here.
    }
    set(newValue) {
        // Perform a suitable setting action here.
    }
}

newValue의 타입은 서브스크립트의 리턴 값의 타입과 같다. 읽기 선용으로 만드려면 get, set 부분을 없애고 아래와 같이 정의한다.

subscript(index: Int) -> Int {
    // Return an appropriate subscript value here.
}

아래는 읽기 전용 서브스크립트를 정의한 예시다.

struct TimesTable {
    let multiplier: Int
    subscript(index: Int) -> Int {
        return multiplier * index
    }
}
let threeTimesTable = TimesTable(multiplier: 3)
print("six times three is \(threeTimesTable[6])")
// Prints "six times three is 18"

Subscript 옵션

서브스크립트는 여러 개의 파라미터를 타입 상관 없이 가질 수 있다. 또한 서브스크립트는 어떤 타입이라도 리턴할 수 있다. 함수와 같이, 서브스크립트는 여러 개의 파라미터를 가질 수 있고, 기본 값을 지정할 수 있다. 하지만 in-out 파라미터를 가질 수는 없다.

 

클래스, 구조체는 여러 개의 서브스크립트를 정의할 수 있고 사용된 타입과 대괄호 내에 사용된 값들을 통해 적절한 서브스크립트를 유추해서 사용한다. 여러 개의 서브스크립트를 정의하는 것을 subscript overloading이라고 한다.

struct Matrix {
    let rows: Int, columns: Int
    var grid: [Double]
    init(rows: Int, columns: Int) {
        self.rows = rows
        self.columns = columns
        grid = Array(repeating: 0.0, count: rows * columns)
    }
    func indexIsValid(row: Int, column: Int) -> Bool {
        return row >= 0 && row < rows && column >= 0 && column < columns
    }
    subscript(row: Int, column: Int) -> Double {
        get {
            assert(indexIsValid(row: row, column: column), "Index out of range")
            return grid[(row * columns) + column]
        }
        set {
            assert(indexIsValid(row: row, column: column), "Index out of range")
            grid[(row * columns) + column] = newValue
        }
    }
}

var matrix = Matrix(rows: 2, columns: 2)

matrix[0, 1] = 1.5
matrix[1, 0] = 3.2

let someValue = matrix[2, 2]
// This triggers an assert, because [2, 2] is outside of the matrix bounds.

생성한 matrix는 아래와 같다.

Type Subscript

인스턴스 서브스크립트는 특정 타입의 인스턴스에 호출하는 서브스크립트다. 타입 자체에 서버스크립트를 호출할 수 있는데, 이런 서브스크립트를 Type subscript라고 한다.

 

타입 서브스크립트를 정의할 때는 static 키워드를 subscript 키워드 앞에 붙인다. 클래스는 static대신 class 키워드를 써서 자식 클래스가 부모 클래스의 서브스크립트 구현을 override할 수 있게 할 수 있다.

enum Planet: Int {
    case mercury = 1, venus, earth, mars, jupiter, saturn, uranus, neptune
    static subscript(n: Int) -> Planet {
        return Planet(rawValue: n)!
    }
}
let mars = Planet[4]
print(mars)