Swift 공식 문서 정리 - 중첩된 타입 (Nested Types)

안녕하세요. 오늘은 Swift의 '중첩 타입(Nested Types)'에 대해 알아보겠습니다. 중첩 타입을 효과적으로 활용하면 코드의 구조와 가독성을 향상시킬 수 있습니다.

📌 중첩 타입이란?

중첩 타입(Nested Types)은 다른 타입(클래스, 구조체, 열거형) 내부에 정의된 타입을 말합니다. 이는 특정 타입과 밀접하게 연관된 보조 타입을 논리적으로 그룹화하는 데 유용합니다.

struct OuterType {
    // 중첩된 열거형
    enum NestedEnum {
        // 열거형 내용
    }
    
    // 중첩된 구조체
    struct NestedStruct {
        // 구조체 내용
    }
    
    // 중첩된 클래스
    class NestedClass {
        // 클래스 내용
    }
}

중첩 타입의 장점: 관련 타입을 논리적으로 그룹화하고, 네임스페이스를 제공하며, 코드의 범위와 가시성을 명확하게 합니다.

📌 중첩 타입을 사용하는 이유

1. 관련성: 특정 타입만을 위한 보조 타입을 명확히 표현할 수 있습니다.
2. 네임스페이스: 이름 충돌을 방지하고 코드 구조를 더 명확하게 합니다.
3. 캡슐화: 외부에서 접근할 필요가 없는 타입을 숨길 수 있습니다.
4. 코드 구성: 관련 기능을 논리적으로 그룹화하여 코드를 더 쉽게 이해할 수 있습니다.

📌 중첩 타입의 실제 예제: 블랙잭 카드

다음 예제는 블랙잭 게임의 카드를 모델링하는 BlackjackCard 구조체를 정의합니다. 이 구조체 내에 카드 모양(Suit)과 카드 숫자(Rank)를 나타내는 중첩 열거형을 포함합니다:

struct BlackjackCard {
    // 중첩된 Suit 열거형
    enum Suit: Character {
        case spades = "♠", hearts = "♡", diamonds = "♢", clubs = "♣"
    }

    // 중첩된 Rank 열거형
    enum Rank: Int {
        case two = 2, three, four, five, six, seven, eight, nine, ten
        case jack, queen, king, ace
        
        // Rank 내에 중첩된 Values 구조체
        struct Values {
            let first: Int, second: Int?
        }
        
        var values: Values {
            switch self {
            case .ace:
                return Values(first: 1, second: 11)
            case .jack, .queen, .king:
                return Values(first: 10, second: nil)
            default:
                return Values(first: self.rawValue, second: nil)
            }
        }
    }

    // BlackjackCard의 프로퍼티와 메서드
    let rank: Rank, suit: Suit
    var description: String {
        var output = "suit is \(suit.rawValue),"
        output += " value is \(rank.values.first)"
        if let second = rank.values.second {
            output += " or \(second)"
        }
        return output
    }
}

이 예제에서 각 중첩 타입의 역할을 살펴보겠습니다:

1. Suit 열거형: 카드의 모양(스페이드, 하트, 다이아몬드, 클럽)을 정의합니다.
   • Character 타입의 원시값을 사용하여 각 모양의 기호를 저장합니다.
2. Rank 열거형: 카드의 숫자(2~10, J, Q, K, A)를 정의합니다.
   • Int 타입의 원시값을 사용하여 숫자 카드의 값을 저장합니다.
3. Values 구조체: Rank 내에 중첩된 구조체로, 카드의 점수 값을 저장합니다.
   • first: 기본 점수 값
   • second: 대체 점수 값(에이스 카드의 경우 1 또는 11)

이런 구조는 카드의 논리적 구성을 코드 구조에 그대로 반영합니다. 또한 Suit와 Rank라는 일반적인 이름을 사용하면서도 다른 코드와의 이름 충돌을 방지할 수 있습니다.

📌 중첩된 타입 사용하기

BlackjackCard 구조체의 인스턴스를 생성하고 사용하는 방법을 살펴보겠습니다:

let theAceOfSpades = BlackjackCard(rank: .ace, suit: .spades)
print("theAceOfSpades: \(theAceOfSpades.description)")
// 출력: "theAceOfSpades: suit is ♠, value is 1 or 11"

여기서 주목할 점은 초기화 시 .ace와 .spades와 같이 열거형 케이스 이름만으로 값을 참조할 수 있다는 것입니다. 이는 Swift가 타입을 컨텍스트에서 추론할 수 있기 때문입니다.

📌 외부에서 중첩 타입 참조하기

중첩 타입을 정의한 타입 외부에서 참조해야 할 경우, 전체 경로를 지정해야 합니다:

let heartsSymbol = BlackjackCard.Suit.hearts.rawValue
// heartsSymbol은 "♡"

이렇게 점 표기법(dot notation)을 사용하여 중첩 타입의 전체 경로를 명시합니다. 이는 Java나 C#의 네임스페이스 개념과 유사합니다.

📌 중첩 타입 활용 전략

중첩 타입을 효과적으로 활용하기 위한 몇 가지 전략을 소개합니다:

1. 관련 상수 그룹화

특정 타입과 관련된 상수를 중첩 열거형으로 그룹화할 수 있습니다:

struct NetworkManager {
    enum HTTPMethod: String {
        case get = "GET"
        case post = "POST"
        case put = "PUT"
        case delete = "DELETE"
    }
    
    func request(url: URL, method: HTTPMethod) {
        // 구현 내용
    }
}

2. 특정 타입에서만 사용하는 오류 타입 정의

class DataManager {
    enum DataError: Error {
        case fileNotFound
        case corruptData
        case insufficientPermissions
    }
    
    func loadData() throws {
        throw DataError.fileNotFound
    }
}

3. 여러 수준의 중첩 활용

필요에 따라 여러 수준의 중첩을 사용할 수 있습니다:

struct AppConfiguration {
    struct UI {
        struct Colors {
            static let primary = "#FF5733"
            static let secondary = "#33FF57"
        }
        
        struct Fonts {
            static let title = "Helvetica-Bold"
            static let body = "Helvetica"
        }
    }
    
    struct API {
        static let baseURL = "https://api.example.com"
        static let timeout = 30.0
    }
}

// 사용 예
let primaryColor = AppConfiguration.UI.Colors.primary

📌 중첩 타입을 사용할 때 주의사항

1. 과도한 중첩 피하기: 너무 깊은 중첩은 코드 가독성을 떨어뜨릴 수 있습니다.
2. 접근 제어 고려하기: 중첩 타입도 private, internal, public 등의 접근 제어자를 사용할 수 있습니다.
3. 확장성 고려: 나중에 타입 관계가 변경될 가능성이 있다면 중첩보다는 별도의 타입으로 정의하는 것이 좋을 수 있습니다.

📌 Swift 표준 라이브러리의 중첩 타입 예시

Swift 표준 라이브러리에서도 중첩 타입을 효과적으로 활용하고 있습니다:

// Array의 중첩 타입 예시
let iterator: Array<Int>.Iterator
let index: Array<Int>.Index

// String의 중첩 타입 예시
let stringIndex: String.Index

📌 정리

중첩 타입은 Swift에서 코드를 논리적으로 구성하고 관련 기능을 그룹화하는 도구입니다. 특히 특정 타입에서만 사용되는 보조 타입을 정의할 때 유용하며, 코드의 가독성과 유지보수성을 향상시킵니다.

블랙잭 카드 예제에서 보았듯이, 중첩 타입을 사용하면 코드의 구조가 실제 개념적 모델을 더 잘 반영할 수 있습니다. 이는 코드를 읽고 이해하기 쉽게 만들며, 더 직관적인 API를 설계하는 데 도움이 됩니다.