Swift 공식 문서 정리 - 메서드 (Methods)

안녕하세요. 오늘은 Swift의 '메서드'에 대해 알아보겠습니다. 메서드는 특정 타입과 연관된 함수로, Swift에서는 클래스뿐만 아니라 구조체와 열거형에서도 메서드를 정의할 수 있다는 특징이 있습니다.

📌 메서드란?

메서드(Method)는 특정 타입(클래스, 구조체, 열거형)에 연관된 함수입니다. 메서드는 크게 두 가지로 나눌 수 있습니다:

1. 인스턴스 메서드: 특정 타입의 인스턴스에 속하는 메서드
2. 타입 메서드: 타입 자체에 속하는 메서드 (다른 언어의 '정적/클래스 메서드'와 유사)

Swift의 메서드 구현 능력은 C나 Objective-C와 비교했을 때 큰 차이점 중 하나입니다. Objective-C에서는 클래스만 메서드를 가질 수 있었지만, Swift에서는 클래스, 구조체, 열거형 모두 메서드를 가질 수 있습니다.

📌 인스턴스 메서드 (Instance Methods)

인스턴스 메서드는 특정 타입의 인스턴스에 속하며, 해당 인스턴스의 프로퍼티에 접근하고 수정하거나 인스턴스와 관련된 기능을 제공합니다.

기본 사용법

class Counter {
    var count = 0
    
    func increment() {
        count += 1
    }
    
    func increment(by amount: Int) {
        count += amount
    }
    
    func reset() {
        count = 0
    }
}

// 인스턴스 메서드 사용
let counter = Counter()
counter.increment()           // count는 1이 됨
counter.increment(by: 5)      // count는 6이 됨
counter.reset()               // count는 0이 됨

점 구문(Dot Syntax): 인스턴스 메서드는 인스턴스명.메서드명() 형태로 호출합니다.

self 프로퍼티

모든 인스턴스는 self라는 특별한 프로퍼티를 가지고 있습니다. self는 인스턴스 자신을 가리킵니다.

func increment() {
    self.count += 1
}

대부분의 경우 self를 명시적으로 작성할 필요는 없습니다. Swift는 메서드 내에서 프로퍼티나 메서드 이름을 사용할 때 현재 인스턴스의 것을 참조한다고 가정합니다.

그러나 다음과 같은 경우에는 self를 명시적으로 사용해야 합니다:

struct Point {
    var x = 0.0, y = 0.0
    
    func isToTheRightOf(x: Double) -> Bool {
        return self.x > x  // 매개변수 x와 프로퍼티 x를 구분하기 위해 self 사용
    }
}

self 사용 케이스: 파라미터 이름이 프로퍼티 이름과 같을 때 프로퍼티를 명확히 지정하기 위해 self를 사용합니다.

📌 값 타입의 메서드와 mutating 키워드

구조체와 열거형은 값 타입이므로, 기본적으로 인스턴스 메서드에서 프로퍼티를 수정할 수 없습니다. 하지만 mutating 키워드를 사용하면 메서드 내에서 프로퍼티를 변경할 수 있습니다.

struct Point {
    var x = 0.0, y = 0.0
    
    // mutating 키워드 사용으로 프로퍼티 변경 가능
    mutating func moveBy(x deltaX: Double, y deltaY: Double) {
        x += deltaX
        y += deltaY
    }
}

var somePoint = Point(x: 1.0, y: 1.0)
somePoint.moveBy(x: 2.0, y: 3.0)  // 포인트는 (3.0, 4.0)이 됨

mutating 키워드: 값 타입의 메서드에서 프로퍼티를 수정하기 위해 필요한 키워드입니다.

주의할 점은 상수로 선언된 구조체 인스턴스의 경우 변경 메서드를 호출할 수 없습니다:

let fixedPoint = Point(x: 3.0, y: 3.0)
fixedPoint.moveBy(x: 2.0, y: 3.0)  // 오류 발생

변경 메서드 내에서 self 할당

mutating 메서드는 self에 완전히 새로운 인스턴스를 할당할 수도 있습니다:

struct Point {
    var x = 0.0, y = 0.0
    
    mutating func moveBy(x deltaX: Double, y deltaY: Double) {
        self = Point(x: x + deltaX, y: y + deltaY)  // 새 인스턴스 할당
    }
}

열거형의 경우 변경 메서드에서 self를 다른 케이스로 변경할 수 있습니다:

enum TriStateSwitch {
    case off, low, high
    
    mutating func next() {
        switch self {
        case .off:
            self = .low
        case .low:
            self = .high
        case .high:
            self = .off
        }
    }
}

var ovenLight = TriStateSwitch.low
ovenLight.next()  // ovenLight는 .high가 됨
ovenLight.next()  // ovenLight는 .off가 됨

self 할당: mutating 메서드에서는 self에 새 인스턴스를 할당하거나, 열거형의 경우 다른 케이스로 변경할 수 있습니다.

📌 타입 메서드 (Type Methods)

타입 메서드는 인스턴스가 아닌 타입 자체에 속하는 메서드입니다. 타입 메서드는 static 또는 class 키워드를 사용하여 정의합니다.

class SomeClass {
    // 타입 메서드 정의
    class func someTypeMethod() {
        // 타입 메서드 구현
    }
}

// 타입 메서드 호출
SomeClass.someTypeMethod()

static vs class:

• static: 모든 타입(클래스, 구조체, 열거형)에서 사용 가능하며, 재정의 불가능
• class: 클래스에서만 사용 가능하며, 하위 클래스에서 재정의 가능

타입 메서드 내에서 self는 인스턴스가 아닌 타입 자체를 가리킵니다. 또한, 타입 메서드 내에서는 타입의 다른 타입 메서드나 타입 프로퍼티에 접근할 때 타입 이름을 생략할 수 있습니다.

📌 실제 응용 예제: 레벨 트래커

다음 예제는 타입 메서드와 인스턴스 메서드를 활용하여 게임의 레벨 진행 상황을 추적하는 방법을 보여줍니다:

struct LevelTracker {
    // 타입 프로퍼티 - 모든 플레이어가 풀린 가장 높은 레벨
    static var highestUnlockedLevel = 1
    
    // 인스턴스 프로퍼티 - 현재 플레이어의 레벨
    var currentLevel = 1
    
    // 타입 메서드 - 레벨 잠금 해제
    static func unlock(_ level: Int) {
        if level > highestUnlockedLevel { 
            highestUnlockedLevel = level 
        }
    }
    
    // 타입 메서드 - 레벨 잠금 해제 확인
    static func isUnlocked(_ level: Int) -> Bool {
        return level <= highestUnlockedLevel
    }
    
    // 변경 가능한 인스턴스 메서드 - 레벨 진행
    @discardableResult
    mutating func advance(to level: Int) -> Bool {
        if LevelTracker.isUnlocked(level) {
            currentLevel = level
            return true
        } else {
            return false
        }
    }
}

// 사용 예제
class Player {
    var tracker = LevelTracker()
    let playerName: String
    
    func complete(level: Int) {
        LevelTracker.unlock(level + 1)  // 타입 메서드 호출
        tracker.advance(to: level + 1)  // 인스턴스 메서드 호출
    }
    
    init(name: String) {
        playerName = name
    }
}

// 플레이어 생성 및 레벨 완료
var player = Player(name: "Argyrios")
player.complete(level: 1)
print("highest unlocked level is now \(LevelTracker.highestUnlockedLevel)")
// 출력: "highest unlocked level is now 2"

// 다른 플레이어 생성
player = Player(name: "Beto")
if player.tracker.advance(to: 6) {
    print("player is now on level 6")
} else {
    print("level 6 has not yet been unlocked")
}
// 출력: "level 6 has not yet been unlocked"

@discardableResult: 반환값을 사용하지 않아도 경고가 발생하지 않도록 하는 속성입니다.

이 예제에서는:

1. LevelTracker 구조체는 타입 메서드와 프로퍼티를 사용하여 모든 플레이어의 진행 상황을 관리합니다.
2. Player 클래스는 개별 플레이어의 진행 상황을 추적합니다.
3. 타입 메서드 unlock(_:)과 isUnlocked(_:)는 전체 게임의 레벨 잠금 상태를 관리합니다.
4. 인스턴스 메서드 advance(to:)는 개별 플레이어의 현재 레벨을 관리합니다.

📌 정리

• Swift의 메서드는 크게 인스턴스 메서드와 타입 메서드로 나뉩니다. 인스턴스 메서드는 특정 인스턴스의 동작을 정의하고, 타입 메서드는 타입 자체의 동작을 정의합니다.
• 값 타입(구조체, 열거형)에서 프로퍼티를 변경하는 메서드는 mutating 키워드를 사용해야 합니다. 타입 메서드는 static 또는 class 키워드를 사용하여 정의합니다.
• Swift의 메서드 기능은 객체지향 프로그래밍의 핵심 개념인 캡슐화를 구현하는 데 중요한 역할을 합니다. 메서드를 통해 타입의 내부 구현을 숨기고 외부에는 깔끔한 인터페이스만 제공할 수 있습니다.