Swift 공식 문서 정리 - 열거형 (Enumerations)

안녕하세요. 이번에는 열거형(Enumeration)에 대해 알아보겠습니다.

📌 열거형이란?

**열거형(Enumeration)**은 관련된 값들의 그룹을 위한 사용자 정의 타입으로, 코드에서 타입-세이프 방식으로 작업할 수 있게 해줍니다.

타입-세이프: 컴파일러가 코드의 타입 안전성을 검사하여 타입 불일치로 인한 오류를 방지하는 특성

C언어의 열거형이 단순히 정수값에 이름을 부여하는 것과 달리, Swift의 열거형은:

• 정수값을 가질 필요가 없음
• 문자열, 문자, 정수, 부동소수점 등 다양한 타입의 원시값 사용 가능
• 연관값(associated values)을 통해 각 케이스에 추가 정보 저장 가능
• 메서드와 계산된 프로퍼티를 가질 수 있음
• 초기화 구문과 확장 기능 제공
• 프로토콜 준수 가능

📌 열거형 기본 구문

// 기본 열거형 정의
enum CompassPoint {
    case north
    case south
    case east
    case west
}

// 한 줄로 작성하는 방법
enum Planet {
    case mercury, venus, earth, mars, jupiter, saturn, uranus, neptune
}

enum: 열거형을 정의하는 키워드

case: 열거형의 각 케이스(값)를 정의하는 키워드

열거형 값 사용하기

var directionToHead = CompassPoint.west
// 타입이 이미 알려진 경우 더 짧은 점 구문 사용 가능
directionToHead = .east

📌 switch 문으로 열거형 값 매칭하기

열거형은 switch 문과 함께 사용하면 매우 강력합니다:

directionToHead = .south
switch directionToHead {
case .north:
    print("Lots of planets have a north")
case .south:
    print("Watch out for penguins")
case .east:
    print("Where the sun rises")
case .west:
    print("Where the skies are blue")
}
// "Watch out for penguins" 출력

중요: Swift의 switch 문은 열거형 케이스를 처리할 때 완전해야 합니다. 모든 케이스를 다루지 않으면 컴파일 오류가 발생합니다. 모든 케이스를 각각 처리하고 싶지 않은 경우 default 케이스를 사용할 수 있습니다.

📌 열거형 케이스 반복하기

CaseIterable 프로토콜을 사용하면 열거형의 모든 케이스를 수집할 수 있습니다:

enum Beverage: CaseIterable {
    case coffee, tea, juice
}

// 케이스 수 얻기
let numberOfChoices = Beverage.allCases.count
print("\(numberOfChoices) beverages available")
// "3 beverages available" 출력

// 모든 케이스 반복하기
for beverage in Beverage.allCases {
    print(beverage)
}
// coffee, tea, juice 출력

CaseIterable: 열거형에 모든 케이스의 컬렉션을 제공하는 프로토콜

📌 연관 값(Associated Values)

열거형의 각 케이스에 다른 타입의 추가 정보를 저장할 수 있습니다:

enum Barcode {
    case upc(Int, Int, Int, Int)  // UPC 바코드: 숫자 시스템, 제조업체 코드, 제품 코드, 검사 숫자
    case qrCode(String)           // QR 코드: 문자열 데이터
}

// 연관 값을 가진 열거형 사용하기
var productBarcode = Barcode.upc(8, 85909, 51226, 3)
productBarcode = .qrCode("ABCDEFGHIJKLMNOP")

연관 값: 열거형 케이스와 함께 저장되는 추가 정보로, 케이스가 사용될 때마다 다른 값을 가질 수 있습니다.

switch 문으로 연관 값 추출하기

switch productBarcode {
case .upc(let numberSystem, let manufacturer, let product, let check):
    print("UPC: \(numberSystem), \(manufacturer), \(product), \(check)")
case .qrCode(let productCode):
    print("QR code: \(productCode)")
}
// "QR code: ABCDEFGHIJKLMNOP" 출력

// 더 간결한 방법
switch productBarcode {
case let .upc(numberSystem, manufacturer, product, check):
    print("UPC: \(numberSystem), \(manufacturer), \(product), \(check)")
case let .qrCode(productCode):
    print("QR code: \(productCode)")
}

📌 원시 값(Raw Values)

열거형의 각 케이스에 동일한 타입의 기본값을 지정할 수 있습니다:

enum ASCIIControlCharacter: Character {
    case tab = "\t"
    case lineFeed = "\n"
    case carriageReturn = "\r"
}

원시 값: 열거형을 정의할 때 각 케이스에 미리 설정하는 값으로, 모든 케이스에서 동일한 타입을 가집니다.

암시적으로 할당된 원시 값

정수나 문자열 원시 값을 가진 열거형은 명시적인 값을 지정하지 않으면 자동으로 값이 할당됩니다:

// 정수 원시 값의 경우: 이전 케이스보다 1 증가
enum Planet: Int {
    case mercury = 1, venus, earth, mars, jupiter, saturn, uranus, neptune
}
// venus는 2, earth는 3, ...

// 문자열 원시 값의 경우: 케이스 이름과 같은 문자열
enum CompassPoint: String {
    case north, south, east, west
}
// north는 "north", south는 "south", ...

원시 값 접근하기

let earthsOrder = Planet.earth.rawValue  // 3
let sunsetDirection = CompassPoint.west.rawValue  // "west"

원시 값으로 초기화하기

// 원시 값으로부터 열거형 케이스 생성 (옵셔널 반환)
let possiblePlanet = Planet(rawValue: 7)  // uranus

// 존재하지 않는 원시 값으로 초기화
let positionToFind = 11
if let somePlanet = Planet(rawValue: positionToFind) {
    switch somePlanet {
    case .earth:
        print("Mostly harmless")
    default:
        print("Not a safe place for humans")
    }
} else {
    print("There isn't a planet at position \(positionToFind)")
}
// "There isn't a planet at position 11" 출력

중요: 원시 값으로 초기화하는 것은 실패할 수 있으므로 항상 옵셔널 열거형 케이스를 반환합니다.

📌 재귀 열거형(Recursive Enumerations)

자신의 다른 인스턴스를 연관 값으로 가지는 열거형을 정의할 수 있습니다:

// indirect 키워드로 재귀적 케이스 표시
enum ArithmeticExpression {
    case number(Int)
    indirect case addition(ArithmeticExpression, ArithmeticExpression)
    indirect case multiplication(ArithmeticExpression, ArithmeticExpression)
}

// 또는 전체 열거형을 indirect로 표시
indirect enum ArithmeticExpression {
    case number(Int)
    case addition(ArithmeticExpression, ArithmeticExpression)
    case multiplication(ArithmeticExpression, ArithmeticExpression)
}

indirect: 재귀적 데이터 구조를 만들기 위해 컴파일러에게 필요한 간접 계층을 삽입하도록 지시하는 키워드

재귀 열거형 사용 예제

// (5 + 4) * 2 표현식 만들기
let five = ArithmeticExpression.number(5)
let four = ArithmeticExpression.number(4)
let sum = ArithmeticExpression.addition(five, four)
let product = ArithmeticExpression.multiplication(sum, ArithmeticExpression.number(2))

// 재귀 함수로 수식 계산하기
func evaluate(_ expression: ArithmeticExpression) -> Int {
    switch expression {
    case let .number(value):
        return value
    case let .addition(left, right):
        return evaluate(left) + evaluate(right)
    case let .multiplication(left, right):
        return evaluate(left) * evaluate(right)
    }
}

print(evaluate(product))  // 18 출력 ((5 + 4) * 2)

---

Swift의 열거형은 단순한 값 목록 이상의 기능을 제공합니다. 연관 값과 원시 값, 재귀 구조, 프로토콜 준수 등의 기능을 통해 복잡한 데이터 모델을 간결하고 타입 안전하게 표현할 수 있습니다.