[Swift] Optional

Optional과 관련된 면접 질문

• Optional이 무엇인지 설명하시오.
• Optional은  Swift에서 어떻게 구현되어 있는지 설명하시오.
• Optional의 값 추출 방식에 대해 설명하시오.
  • guard 구문을 활용한 optional binding에 대해 설명하시오.
  • Optional Chaining이 무엇인지 설명하시오.

Optional

Optional의 기본

public enum Optional<Wrapped>: ExpressibleByNilLiteral {
     case none    // abscence of value
     case some(Wrapped)    // presence of a value, stored as `Wrapped`
}

Optional은 변수나 상수 등에 값이 있음이 보장되지 않을 때 사용하는 기능으로 Swift 언어의 특징 중 하나인 안전성(safe)이 보장되는 방법 중 하나다.

열거형으로 정의되어 있는 optional은 none과 some 케이스를 갖는데 이 때 none은 값이 없음을, some은 값이 있음을 나타낸다.

하지만 유효한 값이 존재하더라도 some의 연관값 Wrapped에 할당되어있기 때문에 이 값을 사용하기 위해서는 3가지 방법 중 하나를 이용하여 값을 추출해내야 한다.

< Optional... 조금 더 😀 >

Optional을 사용하며 반환할 수 있는 nil은 Objective-C에서 반환되던 nil과는 다르다.

Objective-C의 경우 유효한 객체 가 없을 때 함수에서 nil 포인터를 반환할 수 있다. 참조형식에 대해서만 적용이 가능한 개념이다.

반면 Swift의 optional은 모든 타입에 적용이 가능해 Objective-C보다 표현성이 더 뛰어나다.

Optional의 값 추출 방식

Optional을 추출하는 방법은 3가지가 있다.

• 강제 추출 (Forced Unwrapping / Unconditional Unwrapping)
• 옵셔널 바인딩 (Optional Binding)
• 암시적 추출 옵셔널 (Implicitly Unwrapped Optional)

강제 추출

Optional로 선언한 상수/변수에 값이 있음이 확실할 때 !를 통해 강제 추출을 할 수 있다. 그러나 강제 추출을 시도했는데 반환 값이 nil이라면 런타임 오류가 발생한다.

let a: Int? // 자동으로 nil 할당
print(a!) // Fatal error: Unexpectedly found nil while unwrapping an Optional value

옵셔널 바인딩

Optional binding은 optional에 값이 있는지 확인하기 위해 사용하며 if 또는 while 구문 등과 결합하여 사용한다.

값이 있다면 추출한 값을 scope 내에서만 사용 가능한 상수/변수로 할당하여 사용할 수 있게끔 만들 수 있다. 만약 값이 없다면 블록 내부 명령문은 실행되지 않는다.

var address: String? = "Seoul, Korea"
if let addr = address {
   print(addr)
}

Optional binding은 guard 문을 이용할 수도 있다. if 문은 if scope 내부에서 쓰기 위한 변/상수에 값을 넣었다면 guard 문에서는 optional binding된 상수를 guard 구문 실행 후 지역 상수처럼 쓸 수 있다. 하지만 guard 문은 언제나 else와 함께 쓰여 guard 문보다 상위 코드 블록을 종료하는 코드를 작성해야 하므로 예외사항을 처리해야 할 때 사용하면 좋다.

// URLSession dataTask를 통해 data, response, error 받아서 data 처리
guard let data = data else {
   completion(.failure(.APIInvalidResponse))
   return
}

암시적 추출 옵셔널

프로젝트 구조/프로그램의 로직 상 optional이 무조건 값이 있다면 optional binding을 통해 추출하는 방식이 번거로울 것이다.

이 때 optional로 만들고자 하는 변수나 상수의 타입 뒤에 ? 대신 !를 붙여 implicitly unwrapped optionals를 사용하면 된다.

암시적 추출 옵셔널을 주로 볼 수 있는 경우는 바로 참조 순환을 피하기 위한 class를 초기화할 때 이다.(바로가기)

class Country {
    let name: String
    var capitalCity: City!
    init(name: String, capitalName: String) {
        self.name = name
        self.capitalCity = City(name: capitalName, country: self)
    }
}

class City {
    let name: String
    unowned let country: Country
    init(name: String, country: Country) {
        self.name = name
        self.country = country
    }
}

Optional Chaining

Optional chaining은 현재 nil일 수도 있는 properties, methods 와 subscripts를 호출하거나 값을 가져올 때 사용하는 방법으로 optional을 반복적으로 사용하여 중첩시킨다. Optional chaining을 통한 접근 역시 optional을 반환하므로 추출 방식 중 하나를 선택해서 진행해야한다.

let person: Person = Person(name: "Sueaty")
if let roomNumber: Int = person.address?.room?.number {
   print("Sueaty stays in room: #\(roomNumber)")
} else {
   print("Cannot find room number")
}

Reference

• Optional
• Swift Language Guid - Optional Chaining
• 야곰 - 스위프트 프로그래밍 3판