Swift 공식 문서 정리 - 옵셔널 체이닝 (Optional Chaining)

안녕하세요. 오늘은 Swift의 '옵셔널 체이닝(Optional Chaining)'에 대해 알아보겠습니다. 

📌 옵셔널 체이닝이란?

옵셔널 체이닝은 현재 nil일 수도 있는 옵셔널 값의 프로퍼티, 메서드, 서브스크립트에 안전하게 접근하는 프로세스입니다. 옵셔널 값이 실제 값을 가지고 있으면 호출이 성공하지만, nil이면 전체 표현식은 nil을 반환합니다.

옵셔널 체이닝(Optional Chaining): 여러 옵셔널 값을 연결해서 접근할 때, 중간에 하나라도 nil이면 안전하게 실패하는 접근 방식

📌 강제 언래핑 대신 옵셔널 체이닝 사용하기

옵셔널 체이닝은 강제 언래핑의 안전한 대안입니다. 강제 언래핑(!)은 옵셔널이 nil일 경우 런타임 오류를 발생시키지만, 옵셔널 체이닝(?)은 단순히 nil을 반환합니다.

기본 문법 비교

// 강제 언래핑 - nil일 경우 크래시 발생
let roomCount = john.residence!.numberOfRooms

// 옵셔널 체이닝 - nil일 경우 안전하게 nil 반환
let roomCount = john.residence?.numberOfRooms

간단한 예제를 통해 이해해 봅시다:

class Person {
    var residence: Residence?
}

class Residence {
    var numberOfRooms = 1
}

let john = Person()  // residence는 기본적으로 nil

// 강제 언래핑: 런타임 오류 발생!
// let roomCount = john.residence!.numberOfRooms

// 옵셔널 체이닝: 안전하게 nil 반환
if let roomCount = john.residence?.numberOfRooms {
    print("John의 집은 \(roomCount)개의 방이 있습니다.")
} else {
    print("방의 개수를 확인할 수 없습니다.")
}
// 출력: "방의 개수를 확인할 수 없습니다."

중요: 옵셔널 체이닝은 해당 프로퍼티가 원래 옵셔널이 아니더라도 결과를 항상 옵셔널로 래핑합니다. 예를 들어, numberOfRooms는 Int 타입이지만 residence?.numberOfRooms의 결과는 Int? 타입입니다.

📌 옵셔널 체이닝 모델 예제

다양한 옵셔널 체이닝 시나리오를 더 잘 이해하기 위해, 여러 관계를 가진 클래스 모델을 살펴봅시다:

class Person {
    var residence: Residence?
}

class Residence {
    var rooms: [Room] = []
    var numberOfRooms: Int {
        return rooms.count
    }
    
    subscript(i: Int) -> Room {
        get {
            return rooms[i]
        }
        set {
            rooms[i] = newValue
        }
    }
    
    func printNumberOfRooms() {
        print("방의 개수는 \(numberOfRooms)개 입니다")
    }
    
    var address: Address?
}

class Room {
    let name: String
    init(name: String) { self.name = name }
}

class Address {
    var buildingName: String?
    var buildingNumber: String?
    var street: String?
    
    func buildingIdentifier() -> String? {
        if let buildingNumber, let street {
            return "\(buildingNumber) \(street)"
        } else if buildingName != nil {
            return buildingName
        } else {
            return nil
        }
    }
}

이 모델을 사용하여 옵셔널 체이닝의 다양한 측면을 살펴보겠습니다.

📌 옵셔널 체이닝을 통한 프로퍼티 접근

옵셔널 값의 프로퍼티에 접근할 때 옵셔널 체이닝을 사용할 수 있습니다:

let john = Person()

// 프로퍼티 읽기
if let roomCount = john.residence?.numberOfRooms {
    print("John의 집은 \(roomCount)개의 방이 있습니다.")
} else {
    print("방의 개수를 확인할 수 없습니다.")
}
// 출력: "방의 개수를 확인할 수 없습니다."

// 프로퍼티 설정하기
let someAddress = Address()
someAddress.buildingNumber = "29"
someAddress.street = "Acacia Road"

john.residence?.address = someAddress  // residence가 nil이므로 이 할당은 무시됨

주의: 옵셔널 체이닝으로 프로퍼티 값을 설정하려고 할 때, 체인의 어느 부분이든 nil이면 전체 표현식은 평가되지 않습니다. 이는 오른쪽 표현식(할당할 값)조차 평가되지 않음을 의미합니다.

📌 옵셔널 체이닝을 통한 메서드 호출

옵셔널 체이닝을 통해 메서드도 호출할 수 있습니다. 메서드가 반환값이 없더라도 호출의 성공 여부를 확인할 수 있습니다:

// 메서드 호출 시도
if john.residence?.printNumberOfRooms() != nil {
    print("방의 개수를 출력할 수 있습니다.")
} else {
    print("방의 개수를 출력할 수 없습니다.")
}
// 출력: "방의 개수를 출력할 수 없습니다."

참고: 반환값이 없는 메서드(Void 반환)도 옵셔널 체이닝을 통해 호출하면 Void?가 반환됩니다. 이를 통해 메서드 호출의 성공 여부를 확인할 수 있습니다.

📌 옵셔널 체이닝을 통한 서브스크립트 접근

배열이나 딕셔너리의 서브스크립트에 옵셔널 체이닝을 적용할 수도 있습니다:

// 배열 서브스크립트 접근
if let firstRoomName = john.residence?[0].name {
    print("첫 번째 방의 이름은 \(firstRoomName)입니다.")
} else {
    print("첫 번째 방의 이름을 확인할 수 없습니다.")
}
// 출력: "첫 번째 방의 이름을 확인할 수 없습니다."

// 유효한 residence 설정 후 다시 시도
let johnsHouse = Residence()
johnsHouse.rooms.append(Room(name: "거실"))
johnsHouse.rooms.append(Room(name: "주방"))
john.residence = johnsHouse

if let firstRoomName = john.residence?[0].name {
    print("첫 번째 방의 이름은 \(firstRoomName)입니다.")
} else {
    print("첫 번째 방의 이름을 확인할 수 없습니다.")
}
// 출력: "첫 번째 방의 이름은 거실입니다."

문법 참고: 서브스크립트 사용 시 옵셔널 체이닝의 물음표(?)는 서브스크립트의 대괄호([]) 앞에 위치합니다.

옵셔널 타입의 서브스크립트 처리

딕셔너리처럼 서브스크립트가 이미 옵셔널 값을 반환하는 경우, 대괄호 뒤에 물음표를 붙입니다:

var testScores = ["Dave": [86, 82, 84], "Bev": [79, 94, 81]]
testScores["Dave"]?[0] = 91
testScores["Bev"]?[0] += 1
testScores["Brian"]?[0] = 72  // "Brian" 키가 없으므로 무시됨

📌 여러 수준의 체인 연결

옵셔널 체이닝은 여러 수준으로 연결할 수 있습니다:

// 여러 수준의 프로퍼티 체이닝
if let johnsStreet = john.residence?.address?.street {
    print("John의 거리 이름은 \(johnsStreet)입니다.")
} else {
    print("주소를 확인할 수 없습니다.")
}
// 출력: "주소를 확인할 수 없습니다." (address가 아직 nil임)

// 주소 설정 후 다시 시도
let johnsAddress = Address()
johnsAddress.buildingName = "The Larches"
johnsAddress.street = "Laurel Street"
john.residence?.address = johnsAddress

if let johnsStreet = john.residence?.address?.street {
    print("John의 거리 이름은 \(johnsStreet)입니다.")
} else {
    print("주소를 확인할 수 없습니다.")
}
// 출력: "John의 거리 이름은 Laurel Street입니다."

중요: 여러 수준의 옵셔널 체이닝을 사용해도 반환 값의 옵셔널 수준이 늘어나지 않습니다. 즉, 원래 반환 타입이 Int면 결과는 Int?이고, 원래 반환 타입이 Int?면 결과도 Int?입니다.

📌 옵셔널 반환값을 가진 메서드 체이닝

옵셔널 값을 반환하는 메서드 호출 결과에도 체이닝을 연결할 수 있습니다:

// 옵셔널 반환값을 가진 메서드 호출
if let buildingIdentifier = john.residence?.address?.buildingIdentifier() {
    print("John의 건물 식별자는 \(buildingIdentifier)입니다.")
}
// 출력: "John의 건물 식별자는 The Larches입니다."

// 메서드 반환값에 추가 체이닝
if let beginsWithThe = john.residence?.address?.buildingIdentifier()?.hasPrefix("The") {
    if beginsWithThe {
        print("John의 건물 식별자는 \"The\"로 시작합니다.")
    } else {
        print("John의 건물 식별자는 \"The\"로 시작하지 않습니다.")
    }
}
// 출력: "John의 건물 식별자는 "The"로 시작합니다."

문법 참고: 메서드 반환값에 체이닝을 계속하려면 메서드의 소괄호() 뒤에 물음표를 붙입니다.

📌 옵셔널 체이닝 활용 팁

1. 옵셔널 바인딩과 함께 사용하기

가장 일반적인 패턴은 옵셔널 체이닝과 옵셔널 바인딩(if let)을 함께 사용하는 것입니다:

if let roomCount = john.residence?.numberOfRooms {
    // roomCount를 안전하게 사용할 수 있습니다
}

2. 가드 구문과 함께 사용하기

조기 반환이 필요한 경우 guard let과 함께 사용할 수 있습니다:

guard let roomCount = john.residence?.numberOfRooms else {
    print("방의 개수를 확인할 수 없습니다.")
    return
}
// 여기서부터는 roomCount를 안전하게 사용할 수 있습니다

3. 짧은 조건문에서 활용하기

nil 병합 연산자(??)와 함께 사용하면 기본값을 제공할 수 있습니다:

let roomCount = john.residence?.numberOfRooms ?? 0

4. 컬렉션과 함께 사용하기

배열, 딕셔너리 등의 컬렉션에서 특히 유용합니다:

// 배열의 첫 번째 요소에 안전하게 접근
let firstRoom = john.residence?.rooms.first?.name

// 딕셔너리 값에 안전하게 접근
let daveScore = testScores["Dave"]?[0]

📌 정리

옵셔널 체이닝은 Swift의 안전성 철학을 잘 보여주는 기능입니다. 이를 통해:

1. nil 때문에 발생하는 런타임 크래시를 방지할 수 있습니다
2. 연쇄적인 옵셔널 값 처리를 간결하게 표현할 수 있습니다
3. 코드의 방어적 프로그래밍이 자연스럽게 이루어집니다

옵셔널 체이닝을 효과적으로 활용하면 코드가 더 안전하고 간결해질 뿐만 아니라, 가독성도 향상됩니다.