Obj-C 공식 문서 정리 - 셀렉터(Selector)

안녕하세요. 이번에는 Objective-C의 셀렉터(Selector)에 대해 알아보겠습니다.

📌 셀렉터란 무엇인가?

Objective-C에서 셀렉터는 두 가지 의미를 가집니다:

1. 소스 코드에서 객체에 메시지를 보낼 때 사용되는 메서드 이름
2. 소스 코드가 컴파일될 때 이름을 대체하는 고유 식별자 (타입: SEL)

셀렉터(Selector): 메서드를 식별하는 고유 식별자로, 런타임에 메서드를 호출하는 데 사용됩니다.

모든 동일한 이름의 메서드는 동일한 셀렉터를 가집니다. 셀렉터를 사용하여 객체에 메서드를 호출할 수 있으며, 이는 Cocoa의 타겟-액션(target-action) 디자인 패턴 구현의 기초가 됩니다.

📌 메서드와 셀렉터의 관계

효율성을 위해 컴파일된 코드에서는 전체 ASCII 이름이 메서드 셀렉터로 사용되지 않습니다. 대신 컴파일러는 각 메서드 이름을 테이블에 작성한 다음, 이름과 런타임에 메서드를 나타내는 고유 식별자를 쌍으로 만듭니다.

중요: 런타임 시스템은 각 식별자가 고유하도록 보장합니다. 두 셀렉터가 동일하지 않으며, 같은 이름을 가진 모든 메서드는 동일한 셀렉터를 가집니다.

SEL과 @selector

컴파일된 셀렉터는 다른 데이터와 구별하기 위해 특수 타입인 SEL에 할당됩니다. 유효한 셀렉터는 절대 0이 아닙니다. 시스템이 메서드에 SEL 식별자를 할당하도록 해야 합니다; 임의로 할당하는 것은 무의미합니다.

@selector() 지시어를 사용하면 전체 메서드 이름 대신 컴파일된 셀렉터를 참조할 수 있습니다:

SEL setWidthHeight;
setWidthHeight = @selector(setWidth:height:);

컴파일 시간에 @selector() 지시어로 SEL 변수에 값을 할당하는 것이 가장 효율적입니다. 그러나 런타임에 문자열을 셀렉터로 변환해야 하는 경우가 있습니다. 이는 NSSelectorFromString 함수로 할 수 있습니다:

setWidthHeight = NSSelectorFromString(aBuffer);

반대 방향으로의 변환도 가능합니다. NSStringFromSelector 함수는 셀렉터에 대한 메서드 이름을 반환합니다:

NSString *method;
method = NSStringFromSelector(setWidthHeight);

📌 셀렉터의 특성

메서드 이름 vs 구현

컴파일된 셀렉터는 메서드 구현이 아닌 메서드 이름을 식별합니다. 예를 들어, 한 클래스의 display 메서드는 다른 클래스에 정의된 display 메서드와 동일한 셀렉터를 가집니다.

다형성(Polymorphism): 이것은 다형성과 동적 바인딩에 필수적입니다. 서로 다른 클래스에 속한 수신자에게 동일한 메시지를 보낼 수 있게 해줍니다.

메서드 구현당 하나의 셀렉터가 있다면, 메시지는 함수 호출과 다를 바 없을 것입니다.

클래스 메서드와 인스턴스 메서드

같은 이름의 클래스 메서드와 인스턴스 메서드는 동일한 셀렉터를 할당받습니다. 그러나 서로 다른 도메인 때문에 둘 사이에 혼동은 없습니다. 클래스는 display 인스턴스 메서드 외에도 display 클래스 메서드를 정의할 수 있습니다.

반환 타입과 매개변수 타입

메시징 루틴은 셀렉터를 통해서만 메서드 구현에 접근할 수 있으므로, 동일한 셀렉터를 가진 모든 메서드를 동일하게 취급합니다. 정적으로 타입이 지정된 수신자에게 보내는 메시지를 제외하고, 동적 바인딩은 동일한 이름의 모든 구현이 동일한 반환 타입과 동일한 매개변수 타입을 가질 것을 요구합니다.

📌 런타임에 메시지 변경하기

NSObject 프로토콜에 정의된 performSelector:, performSelector:withObject:, performSelector:withObject:withObject: 메서드는 초기 매개변수로 SEL 식별자를 받습니다. 세 메서드 모두 메시징 함수에 직접 매핑됩니다:

[friend performSelector:@selector(gossipAbout:) withObject:aNeighbor];

이는 다음과 동등합니다:

[friend gossipAbout:aNeighbor];

이 메서드들은 메시지를 받는 객체를 변경할 수 있는 것처럼 런타임에 메시지를 변경할 수 있게 합니다:

id helper = getTheReceiver();
SEL request = getTheSelector();
[helper performSelector:request];

주의: performSelector: 및 관련 메서드는 id 타입의 객체를 반환합니다. 수행되는 메서드가 다른 타입을 반환하는 경우 적절한 타입으로 캐스팅해야 합니다.

📌 타겟-액션 디자인 패턴

AppKit는 사용자 인터페이스 컨트롤 처리에서 런타임에 수신자와 메시지를 모두 변경하는 기능을 잘 활용합니다.

NSControl 객체는 애플리케이션에 지시를 내리는 데 사용할 수 있는 그래픽 장치입니다. 대부분은 버튼, 스위치, 노브, 텍스트 필드, 다이얼, 메뉴 항목 등과 같은 실제 제어 장치를 닮았습니다.

타겟-액션 패턴(Target-Action Pattern): 사용자 인터페이스 요소가 특정 객체(타겟)에 특정 메시지(액션)를 보내는 디자인 패턴입니다.

AppKit는 제어 장치를 만들기 위한 템플릿을 정의하고 자체적으로 몇 가지 기성품 장치를 정의합니다. 예를 들어, NSButtonCell 클래스는 크기, 레이블, 그림, 폰트, 키보드 단축키로 초기화할 수 있는 객체를 정의합니다:

[myButtonCell setAction:@selector(reapTheWind:)];
[myButtonCell setTarget:anObject];

사용자가 해당 버튼을 클릭하면 버튼 셀은 NSObject 프로토콜 메서드인 performSelector:withObject:를 사용하여 메시지를 보냅니다. 모든 액션 메시지는 단일 매개변수, 즉 메시지를 보내는 제어 장치의 id를 취합니다.

Objective-C가 메시지를 변경할 수 없다면, 모든 NSButtonCell 객체는 동일한 메시지를 보내야 할 것입니다. 메서드 이름은 NSButtonCell 소스 코드에 고정될 것입니다. 이는 객체가 둘 이상의 버튼 셀에 응답하기 어렵게 만들고, 사용자 인터페이스를 재배열할 때마다 액션 메시지에 응답하는 메서드를 다시 구현해야 하는 불필요한 복잡성을 만들 것입니다.

📌 메시징 오류 방지하기

객체가 레퍼토리에 없는 메서드를 수행하라는 메시지를 받으면 오류가 발생합니다. 이는 존재하지 않는 함수를 호출하는 것과 같은 종류의 오류입니다. 그러나 메시징은 런타임에 발생하기 때문에 오류는 프로그램이 실행될 때까지 명확하지 않은 경우가 많습니다.

메시지 셀렉터가 상수이고 수신 객체의 클래스를 알고 있을 때 이 오류를 피하는 것은 상대적으로 쉽습니다. 프로그램을 작성할 때 수신자가 응답할 수 있는지 확인할 수 있습니다. 수신자가 정적으로 타입이 지정된 경우 컴파일러가 이 테스트를 수행합니다.

그러나 메시지 셀렉터나 수신자의 클래스가 변경되는 경우, 이 테스트를 런타임까지 연기해야 할 수 있습니다. NSObject 클래스에 정의된 respondsToSelector: 메서드는 수신자가 메시지에 응답할 수 있는지 테스트합니다:

if ([anObject respondsToSelector:@selector(setOrigin::)])
    [anObject setOrigin:0.0 :0.0];
else
    fprintf(stderr, "%s can't be placed\n",
        [NSStringFromClass([anObject class]) UTF8String]);

respondsToSelector: 런타임 테스트는 컴파일 시간에 제어할 수 없는 객체에 메시지를 보낼 때 특히 중요합니다. 예를 들어, 다른 사람이 설정할 수 있는 변수로 표현되는 객체에 메시지를 보내는 코드를 작성하는 경우, 수신자가 메시지에 응답할 수 있는 메서드를 구현하는지 확인해야 합니다.

참고: 객체는 직접 응답하지 않는 메시지를 다른 객체로 전달하도록 할 수도 있습니다. 이 경우, 호출자의 관점에서 객체는 메시지를 다른 객체로 전달하여 간접적으로 처리하더라도 메시지를 직접 처리하는 것처럼 보입니다.

마무리

셀렉터는 Objective-C의 동적 메시지 처리 시스템의 핵심 요소입니다. 이를 통해 런타임에 메서드를 참조하고 호출할 수 있으며, 이는 iOS/macOS 앱 개발에서 사용되는 타겟-액션 디자인 패턴의 기초가 됩니다.