[Swift] Optional

안녕하세요 제인입니다 :)

TIL을 작성하다가 옵셔널에 대해 정리를 하게 되었는데요,

그냥 옵셔널 뽀개기로 제대로 정리를 하자 싶어서 Optional에 대한 공식문서와 깃허브에 오픈된 Optional 내부 구조 코드를 토대로 옵셔널에 대해 정리를 쭉 해보려 합니다!

Optional (옵셔널)

옵셔널은 값이 '있을 수도, 없을 수도 있음' 을 나타내는 표현입니다.
이는 '변수나 상수 등에 꼭 값이 있다는 것을 보장할 수 없습니다. 즉, 변수 또는 상수의 값이 nil일 수도 있다'는 것을 의미

 

@frozen
enum Optional<Wrapped>: ExpressibleByNiliteral {
    case none // nil
    case some(Wrapped) // optional value
}

 

옵셔널은 제네릭이 적용된 열거형 타입입니다.
이는 옵셔널이 값을 갖는 케이스와 그렇지 못한 케이스 두 가지로 정의되어 있음을 뜻합니다.

 

참고) @frozen(Declaration Attributes 중 하나)을 구조체(struct) 또는 열거형(enum) Declaration에 적용하면 타입 변경을 제한할 수 있다. enum 타입 고정되므로 switch문 쓸 때 default 케이스까지 써줄 필요 없음!

옵셔널을 사용하는 이유

명시적 표현

1. nil의 가능성을 코드만으로 표현가능(직관적)

2. 문서/주석 작성 시간 절약

 

안전한 사용

1. 전달받은 값이 옵셔널이 아니라면 nil 체크를 하지 않고 사용가능

2. 예외 상황을 최소화 하는 안전한 코딩

3. 효율적 코딩

Optional Unwrapping(옵셔널 추출)

옵셔널 타입의 값을 추출하는 방법에 대해 알아봅시다!

1. Optional Binding(옵셔널 바인딩)

먼저 옵셔널 값을 nil인지 아닌지 체크(옵셔널 안에 값이 들어있는지 확인)하고, 값이 있으면 그 값을 꺼내오는 안전한 추출 방법입니다.

if let 과 guard let 구문을 이용해 옵셔널 바인딩으로 안전하게 옵셔널 값을 추출할 수 있습니다.

 

// if let 구문 사용 예시
if let starPath = imagePaths["star"] {
    print("The star image is at '\(starPath)'")
} else {
    print("Couldn't find the star image")
}

// guard let 구문 사용 예시
guard let starPath = imagePaths["star"] else {
    print("Couldn't find the star image")
    return
}

print("The star image is at '\(starPath)'")

 

if let과 guard let에 대한 더 상세한 설명과 두 구문의 차이점에 대해서는 아래 게시글을 참고해주시면 좋을 것 같습니다 :)

[Swift] if let과 guard let의 차이

2. Optional Chaning(옵셔널 체이닝)

래핑된 인스턴스의 프로퍼티와 메서드에 안전하게 액세스하려면 ? 연산자를 이용한 옵셔널 체이닝를 사용할 수 있습니다.

옵셔널 체이닝은 옵셔널 내부의 내부의 내부로 중첩되어 옵셔널이 연결되어 있을 때 유용하게 활용할 수 있습니다.
매번 nil 확인을 하지 않고 최종적으로 원하는 값이 있는지 없는지 확인할 수 있습니다.
중첩된 옵셔널 중 하나라도 값이 존재하지 않는다면 결과적으로 nil을 반환합니다.

 

// 사람 클래스
class Person {
    var name: String
    var job: String?
    var home: Apartment?
    
    init(name: String) {
        self.name = name
    }
}
// 사람이 사는 집 클래스
class Apartment {
    var buildingNumber: String
    var roomNumber: String
    var `guard`: Person? 
    var owner: Person?
    
    init(dong: String, ho: String) {
        buildingNumber = dong
        roomNumber = ho
    }
}


// 옵셔널 체이닝 사용
// 인스턴스 생성
let jane: Person? = Person(name: "jane")
let apart: Apartment? = Apartment(dong: "101", ho: "202")
let superman: Person? = Person(name: "superman")

// 옵셔널 체이닝을 사용해 프로퍼티에 접근
func guardJobWithOptionalChaining(owner: Person?) {
    if let guardJob = owner?.home?.guard?.job {
        print("우리집 경비원의 직업은 \(guardJob)입니다")
    } else {
        print("우리집 경비원은 직업이 없어요")
    }
}

guardJobWithOptionalChaining(owner: jane)
// 우리집 경비원은 직업이 없어요

3. Nil-Coalescing Operator(nil 병합 연산자)

Optional 인스턴스가 nil일 경우 default값을 제공하기 위해 nil 병합 연산자(??)를 사용합니다.

??을 사용하여 표현하는 중위 연산자이기 때문에 (Optional) ?? (Value) 와 같이 optional 값과 value 사이에 위치합니다.
좌측의 옵셔널 값이 nil일 경우, 우측의 값을 반환합니다.

 

titleLabel.text = UserDefaults.standard.value(forKey: "nickname") ?? "사용자"

let input = readLine()
print("입력 값은 \(input ?? "") 입니다")

4. Unconditional Unwrapping(옵셔널 강제 추출)

옵셔널에 값이 들어있는지 아닌지 확인하지 않고 강제로 값을 꺼내는 방식입니다.

옵셔널 인스턴스에 값이 포함되어 있다고 확신하는 경우 강제 언랩 연산자(!)를 사용하여 무조건 값을 언래핑할 수 있습니다.
만약 값이 없을경우(nil) 런타임 오류가 발생합니다.

 

var myName: String? = jane
var youName: String! = nil


printName(myName!) // jane 출력
myName = nil

print(myName!)
// 강제추출시 값이 없으므로 런타임 오류 발생

yourName = nil

printName(yourName)
// nil 값이 전달되기 때문에 런타임 오류발생

 

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[참고 자료]

https://developer.apple.com/documentation/swift/optional

https://github.com/apple/swift/blob/main/stdlib/public/core/Optional.swift