[swift] final, static, class ( + 인스턴스 메소드, 타입 프로퍼티 )

final 쓰는 이유!

static 쓰는 이유! class와 차이

 

 

항상 애매하게 했던 것들.. 한번 정리하는 게 좋겠다 싶어서 글을 씁니다.

 

 

글이 너무 기니깐 결론부터 말씀드릴게요.

 

1. final 은 오버라이딩을 방지하기 위함.

2. static과 class의 쓰임은 메소드와 프로퍼티를 인스턴스화 하지 않고 하나만 존재하도록 하기 위해 사용.

-> 타입 메소드, 타입 프로퍼티가 됨, 차이는 static은 상속이 불가하다는점. 

 

 

요약을 보고 명확하게 이해가 안가신다면 (저는 이해가 안가서 찾아보고 정리함)

뒷받침되는 내용까지 상세하게 정리했으니,

다 읽어보신다면 이해되시리라 생각해요.

 

 

우선 첫번째, final 은 Overriding을 막기 위해 사용됩니다.

 

 

Overriding 이란?

부모 클래스로부터 상속된 서브클래스에서 

1. 인스턴스 메소드, 2. 타입 메소드, 3. 인스턴스 프로퍼티, 4. 타입 프로퍼티 또는 5. 서브 스크립트

에 대하여 재정의 하는 것을 말합니다.

(Overloading에 대해서도 설명할게요.)

 

 

재정의는 부모의 함수를 자식 클래스에서 Override 라는 키워드를 붙여 기능을 새로 구현하는 것입니다.. 

 

 

만약 재정의하지 않고 부모의 함수 구현을 따르고 싶으면

 

override func 함수이름() {

  super.함수이름()

} 

 

이렇게 super을 붙여주면 됨.

 

 

그러니깐 final 은 상속되는 클래스에서 메소드나 프로퍼티를 재정의하지 못하도록 제어하기 위해 사용돼요!

(static의 쓰임과 class와의 차이는 2. 타입 메소드와 4. 타입 프로퍼티에서 설명중..)

 

 

메소드가 머고 프로퍼티가 뭔데..

-> 메소드는 함수이고 프로퍼티는 속성입니다.

 

 

간단하게

car라는 class에 stop라는 기능을 하는 func(메소드)가 있는 거고,

car의 프로퍼티로는 car의 일련번호라는 속성이 있을 수 있겠죠?

 

 

인스턴스 메서드, 타입 메서드, 인스턴스 프로퍼티, 타입 프로퍼티가 뭔지

어떤 특성이 있는지 추가 설명하고 넘어가겠습니다.

 

 

 

1. 인스턴스 메소드는 

클래스, 구조체, 열거형안의 (아무 키워드도 안 붙은) 함수로

클래스, 구조체, 열거형의 인스턴스화가 필요한 함수입니다.

 

 

 

인스턴스 메소드는 사용하려면 인스턴스화가 필요하다고 했죠?

 

 

Car라는 클래스를 인스턴스화 후 해당 메소드를 호출해야 합니다.

바로 stop()이라는 메소드를 사용할 수 없어요!!!!!!!

 

 

인스턴스화란 클래스를 인스턴스(객체)로 만들어주는 과정이라고 보시면 될 것 같습니다.

-> let appleCar = Car()       // Car 클래스를 객체로 할당. (인스턴스화)

 

 

인스턴스 메소드는 Car라는 클래스 타입 객체인 appleCar 말고도 여러 개의 인스턴스(객체)를 만들 수 있겠죠?

(그래서 이름이 인스턴스 메소드!!)

 

 

Overriding는 이런 인스턴스 메소드(class에 속하는 func만 상속 가능. 구조체, 열거형은 상속 안되니깐..)를

재정의해서 쓴다~라고 볼 수 있습니다. 그걸 방지하는 게 final이고요.

 

 

그리고 인스턴스 메소드는 인스턴스 내의 값을 제어하거나 변경이 가능합니다.

 

 

https://docs.swift.org/swift-book/LanguageGuide/Methods.html

 

let counter = Counter()             // 인스턴스화

counter.increment()                  //  count = 1

counter.increment(by: 5)          // count = 6

counter.reset()                           // count = 0

 

 

이렇게 말이죠..

 

 

근데 예외가 있어요

 

 

구조체와 열거형은 값 타입이라 인스턴스 메소드로 프로퍼티를 변경할 수가 없습니다.

하지만 메소드에 mutating을 붙여 주면 가능하다고 해요!!

 

 

https://docs.swift.org/swift-book/LanguageGuide/Methods.html

 

 

이렇게 말이죠!

 

이렇게 하는 이유.

class는 참조 타입. struct는 값 타입입니다.

 

값타입의 속성은 기본적으로 인스턴스 메소드 내에서 변경 불가능한데 mutating으로 이를 해결 가능합니다.

 

왜 값타입은 인스턴스 메소드내에서 변경 불가능하냐?

 

이는 값타입이 COW (copy - on - write)로 생성 시점에 복사가 아니라 쓸 때 복사가 되는 특성 때문입니다!

 

즉, 인스턴스 메소드 내에서 값을 변경할 수 없는 이유는

선언 시점이나 생성 때가 아니라 쓸(사용시점) 때 값이 복사가 됨으로,

생성할 때 값이 바뀌어 저장될 수 없어요.

 

그래서

mutating을 명시 함으로써 mutating 메소드가 종료될 때 계산된 값들을

원본 구조체 struct에 덮어 써서 변경 하도록 해줍니다.

 

(https://docs.swift.org/swift-book/LanguageGuide/Methods.html 공식문서의 mutating부분을 참고함)

 

 

 

2. 타입 메소드는

 

(한줄정리) 인스턴스 메소드와 다르게 바로 사용할 수 있는 메소드를 의미해요.

 

어떻게 바로 쓰냐.

func 앞에 키워드 class나, static을 붙여서 인스턴스화 없이 바로 사용이 가능합니다!!

 

 

왜 함수 앞에 클래스를 붙여?? 클래스는 클래스고, 함수는 함수지.. 하실 수도 있으신데 (저도 그럼^^)

 

 

Hello 앞의 class는 객체 지향 프로그래밍으로써 객체를 디자인하기 위한 기능의 class이고,

func앞의 class는 타입 메소드를 만들기 위한 키워드라고 보시면 될 것 같습니다.. (구분이 좀 되시나요?)

 

 

 

static과 class의 차이 보이시나요?

 

 

class에 속한 func는 키워드 class, static 둘 다 사용 가능

구조체와 열거형을 위한 func는 static 만 사용!!

 

 

여기서 맨 위의 두번째 궁금했던 static을 쓰는 이유와 class와 차이점 를 해결할 수 있겠네요.

 

 

static과 class의 차이점은 static 은 override 불가능! class는 가능입니다.

 

 

그러면 아까 위에서 final은 override를 막는다고 했는데..  final class func 대신 static func를 쓰면 재정의를 하지 않는 타입 메소드로 사용할 수 있는 건가요? -> 정답입니다.

 

 

정리) 쓰는 이유

 

static과 class 둘다 func(메소드) 앞에 붙었을 때, 

func를 인스턴스화 하지 않고 바로 사용할 수 있도록 하기 위함이었습니다~

(타입 메소드로 쓰겠다는 키워드)

 

 

타입 메소드는 인스턴스를 생성하지 않으므로 하나만 존재하며,

바로 처리하고 끝내는 함수에 쓰이는 것 같습니다.

또 리턴과 잘 어울리는 함수인 것 같습니다.

 

 

쓰임이 더 궁금하신 분은 docs.swift.org/swift-book/LanguageGuide/Methods.html 의

Type Methods 예제 코드를 살펴보세요!

다른 클래스의 인스턴스 함수 안에서 처리해야 할 작업을 수행하는 함수로 쓰이기도 하네요.

 

 

 

3. 인스턴스 프로퍼티에 대해 알아보겠습니다.

 

 

인스턴스 프로퍼티는 특정 인스턴스에 속하는 그냥 just 일반(저장, 연산) 프로퍼티를 말해요.

인스턴스 프로퍼티의 특징으로는 새로운 인스턴스가 생성될 때마다 새로운 프로퍼티도 같이 생성을 합니다.

                                 

                                                                                                                                             

이해가 안가신다면 밑을 읽어주세용!

 

 

우선 프로퍼티가 무엇인지 짚고 넘어가겠습니다.

 

 

프로퍼티는 클래스, 구조체, 열거형에 속한 값입니다.

 

 

그리고 프로퍼티엔 2가지 유형이 있습니다.

저장 프로퍼티(Stored Properties), 연산 프로퍼티(Computed Properties).

 

 

첫번째, 저장 프로퍼티는 말 그대로 값을 저장하는 프로퍼티입니다.

(예를 들면 var나 let 같은 변수, 상수가 될 수 있겠죠?)

 

 

클래스와 구조체에서만 사용 가능해요. (열거형에선 불가)

그리고 저장 프로퍼티에는 지연 저장 프로퍼티(Lazy Stored Properties)라는 게 있습니다.

 

 

지연 저장 프로퍼티는 값이 사용되기 전까지는 선언을 하지 않는 프로퍼티입니다.

그러니깐 늦은 선언..  변수 앞에 lazy var 라고 해두면 그 변수가 사용되기 전까지 선언되지 않아요.

(let은 상수이므로 lazy를 붙일 수 없어요)

 

 

특정 요소에 의존적이어서 그 요소가 끝나기 전에 적절한 값을 알지 못하는 경우나,

복잡한 연산일 경우, 사용되기 전까지 선언하지 않음으로써 인스턴스의 초기화 시점에 시간을 줄이고자 할 때 사용됩니다.

 

 

추가로 프로퍼티 옵저버를 정의하면 프로퍼티의 값이 변할 때마다 모니터링할 수 있습니다.

(단, Lazy var 프로퍼티에는 사용 불가능)

 

 

프로퍼티 옵저버는 두 가지가 있습니다.

 

 

willSet : 값이 저장되기 바로 직전에 호출됨 

didSet : 새 값이 저장되고 난 직후에 호출 됨 

 

 

 

totalApples라는 변수의 클로저로 willSet과 didSet이라는 프로퍼티 옵서버가 들어가 있는 모습.

값이 바뀔 때마다 willSet과 didSet이 수행됩니다.

 

 

(willSet에서는 새 값의 파라미터명을 지정할 수 있는데, 지정하지 않으면 기본 값으로 newValue를 사용합니다. 

didSet에서도 마찬가지로 파라미터명을 지정하지 않으면 기본 값으로 oldValue를 사용합니다.)

 

 

두번째. 연산 프로퍼티는 값을 저장하지 않고, 계산한 값을 리턴해 주는 프로퍼티입니다.

클래스, 구조체, 열거형 모두에서 사용 가능해요.

(그러니까 열거형에서는 연산 프로퍼티만 쓸 수 있다는 뜻)

 

 

애플 스위프트 언어 가이드의 연산 프로퍼티 예제를 보고 가겠습니다.

 

 

사각형의 좌표와 크기를 구조체로 표현하는 코드입니다.

Rect라는 구조체는 Center라는 중점 표현하는 연산 프로퍼티가 있습니다.

 

 

center의 값을 정하기도 하고(setter), return으로 origin(원점)의 좌표를 불러오기도(getter) 해요.

center좌표를 15,15로 지정해주고. square.origin.x, square.origin.y 로 사각형의 원점을 get 해온 모습 

 

 

이렇게 center좌표를 바꿔주는 연산 프로퍼티입니다.

 

 

let initialSquareCenter를 예제에서는 선언만 해주고 따로 사용하지는 않았어요.

let initialSquareCenter는 말 그대로 square의 초기 센터점의 값 Point(x:~,y:~)를 저장하는 상수입니다.

 

 

선언한 김에 출력도 해볼게요ㅎㅎ

print(initialSquareCenter.x, initialSquareCenter.y) 하면 초기의 센터 값인 5,5가 출력되겠죠?

 

 

playground 실행 모습

 

(예상했던 5,5가 잘 출력되는 모습!)

 

 

또한 연산 프로퍼티의 setter는 생략이 가능합니다.!!

생략 예제를 보겠습니다.

 

 

 

직육면체 부피를 구조체로 표현하는 코드입니다.

 

 

setter를 어떻게 생략했냐..

setter 대신 구조체 안에 부피를 구하는데 필요한 3가지를 인스턴스 프로퍼티(값들은 제로)로 초기화해뒀네요.

그리고 그 3요소의 곱을 리턴하는 연산 프로퍼티를 안에 작성해뒀어요.

 

 

그래서 .volume 으로 get 하는 모습! (setter는 생략된 연산 프로퍼티)

 

 

또 연산 프로퍼티는 setter라는 값 변화를 감지하는 연산자가 있으므로

따로 옵저버를 정의할 필요가 없어요.

 

 

두 가지의 프로퍼티 이해하셨으리라 생각하고

본론으로 돌아가서.

 

 

고로

인스턴스 프로퍼티!! 는

 

특정 인스턴스에 속하는 그냥 just 일반(저장, 연산) 프로퍼티를 말합니다.

그리고 인스턴스 프로퍼티의 특징으로는 새로운 인스턴스가 생성될 때마다

새로운 프로퍼티도 같이 생성을 합니다.

 

위에 썼었던 말인데 이젠 이해가 가시죠??

 

 

 

4. 타입 프로퍼티

 

 

타입 프로퍼티는 단 하나의 프로퍼티만을 생성하는 프로퍼티를 말해요.

그래서 모든 인스턴스에 공통으로 사용되는 값을 정의할 때 유용합니다. 

 

 

위에 2번에서 func 앞에 static이나 class가 붙으면 타입 메소드라고 했었죠?

 

 

프로퍼티에서도 마찬가지로 프로퍼티 앞에 static이나 class를 붙이면 타입 프로퍼티가 됩니다.

또 class키워드만 Overriding 돼요.

 

 

예제를 보실게요!

 

 

 

static이 붙은 타입프로퍼티는 인스턴스화 없이 써요. 그래서 바로 구조체 Apple 닷 storedTypeProperty 로 쓰는 모습.

 

저장 프로퍼티의 값을 BBBBB로도 바꿔집니다!!

이거 좀 히트네요. (예제는 구조체인데 class에서도 변경 가능, enum은 저장 프로퍼티를 허용 하지 않기 때문에 무조건 static 을 붙여야함.)

 

 

 

 

연산 프로퍼티엔 값을 set하지 못하는 모습입니다. (setter가 있었으면 저장됐겠죠?)

 

 

 

5. 서브 스크립트

 

 

서브 스크립트란 콜렉션, 리스트, 시퀀스 등의 요소에 간단하게 접근할 수 있는 문법이라고 합니다.

 

추가적인 메소드 없이 값을 가져오거나 저장할 수 있다고 합니다.

(값을 가져오고 저장한다니, 프로퍼티랑 비슷하네요?)

 

 

서브 스크립트에도 getter와 setter가 있는데 getter는 생략 가능합니다.

(연산 프로퍼티는 setter가 optional이었는데 서브 스크립트는 getter가 optional인 모습)

 

 

정의는 계산된 프로퍼티 방식과 같이 setter, getter 방식을 따릅니다.

 

subscript(index: Int) -> Int {

  get { // optional

    // 적절한 return 값

  }

  set(newValue) {

    // 적절한 set 액션

  }

}

 

이런 구조 형태이고 어떻게 쓰는지 예제로 확인하겠습니다.

 

 

 

 

Getter가 생략된 서브 스크립트의 예제입니다.

TimesTable은 정수의 n배를 표현하는 구조체입니다.

 

보시면 배열을 만들지도 않았는데 threeTimesTable[6]이라는 요소를 가져오고 있죠?

Setter의 서브 스크립트가 threeTimesTable[6] 라고 했을 때 바로 내부에서 뚝딱 만들어 버리는 거죠..

 

간단하게 추가적인 메소드 없이 할당, 접근할 수 있다는 게 바로 이겁니다. (신기하네요 subcript 처음 봄)

 

 

서브 스크립트 이해 잘 되셨길..!!

 

 

여태 Class 상속 시 Overriding이 가능한 5가지 것들을 알아봤습니다.  (쉽지 않았습니다ㅜ)

 

 

Overloading에 대해서도 알아봐야겠죠?

 

 

그럼, Overloading이란

같은 이름의 함수를 추가로 만드는데, 파라미터 유형을 달리 하여 다른 기능을 수행하도록 하게 하는 것입니다.

 

 

Overriding과의 차이를 보자면.

 

Overriding과 다르게 상속과는 관계가 없어요.

Overriding는 부모로부터 받은 것을 다르게 만든다는, 객체지향의 상속성을 의미하고

 

Overloading은 같은 이름의 함수가 상황에 따라 다르게 작동하도록, 객체지향 다형성의 의미를 위해 존재합니다.

 

 

 

정리를 하자면.!

 

 

1. final 쓰는 이유 => Overriding 제한

2. static과 class의 쓰임과 차이

    쓰임 => 인스턴스화 하지 않고 하나만 존재하도록 하기위함(타입 메소드, 타입 프로퍼티)

    차이 => static은 상속 불가

 

(그리고 추가적인 내용들.. 너무 많았죠)

 

글로 정리하니까 (저는) 좀 이해가 되네요. 

 

 

최대한 찾아보시는 분들도 이해가 잘 되게끔 쓰려고 노력했는데..

 

좀 도움이 되셨으면 좋겠습니다!