Swift(스위프트) 기초: struct (구조체; structures)

기본적으로 클래스와 유사하게 객체를 만들어 캡슐화하는 기능을 가지고 있습니다. 문법 및 사용법도 매우 유사합니다.

Swift 기초 (4): 클래스, 옵셔널과 nil

struct Person {
    var name: String
    var job: String
    var age: Int

let person1 = Person(name: "aa", job: "neet", age: 12)
print(person1)

주요 공통점은 다음과 같습니다.

값을 저장하기 위한 프로퍼티 정의할 수 있습니다.
메소드를 정의하고 사용할 수 있습니다.
subscript 문법을 사용할 수 있습니다.
초기 상태 지정을 위한 이니셜라이저 정의 및 사용이 가능합니다.
extension 키워드를 사용할 수 있어 확장성이 용이합니다.
protocol을 이용한 표준 기능 정의가 가능합니다.

클래스와 대비되는 구조체의 주요 차이점은 다음과 같습니다.

이니셜라이징(생성 초기화)을 하지 않아도 자동으로 모든 변수에 대한 이니셜라이징이 됩니다. 위의 코드에서 init 부분을 작성하지 않아도 아래에서 모든 변수를 이니셜라이징 할 수 있습니다. 클래스는 생성자를 지정하지 않으면 불가능합니다.
클래스의 인스턴스는 참조에 의한 호출(call-by-reference)이며, 구조체의 인스턴스는 값에 의한 호출(call-by-value) 입니다.
- 구조체는 항상 값을 복사하기 때문에 멀티스레드 환경에 보다 적합하며 충돌을 일으킬 가능성이 적습니다..
구조체는 프로토콜(protocol)의 구현을 제외한 어떠한 클래스나 구조체로부터 상속을 하거나 받는 행위를 할 수 없습니다.
- 따라서 클래스에 사용되는 타입간의 객체지향 기법 (타입캐스팅, 다형성 등)은 사용이 불가능합니다.
구조체는 stack 영역에 매모리를 할당하며(더 빠름), 클래스는 heap 영역에 메모리를 할당합니다.
구조체는 Codable(JSON 등 변환에 사용)을 사용할 수 있으나 클래스는 불가능합니다. 한편 클래스는 시리얼화(NSData serialize)이 가능하나 구조체는 불가능합니다.
- 인터넷을 통한 자료교환을 하는 경우엔 구조체가 더 적합합니다.

구조체는 새로운 변수에 할당할 때 구조체 자체를 복사하여 값(value)으로 할당합니다. 아래 예제를 보면 person1이 person2로 할당된 순간 두 변수는 모두 다른 인스턴스로 존재합니다.

var person2 = person1
person2.name = "bb"
person1.name // aa
person2.name // bb

반면 클래스는 주소를 할당하기 때문에 두 변수가 같은 인스턴스를 참조하게 됩니다.

class Computer {
    var cpu: String
    
    init(cpu: String) {
        self.cpu = cpu
    }
}

let computer1 = Computer(cpu: "Intel")
let computer2 = computer1
computer1.cpu = "AMD"
computer1.cpu // AMD
computer2.cpu // AMD

구조체는 프로토콜(protocol)만 구현할 수 있고, 다른 클래스나 구조체로부터 상속을 하거나 받는 행위를 일절 할 수 없습니다.

struct Student: Person {
    // 불가능
}
// error: Inheritance from non-protocol type 'Person'

protocol Mouse {
    func leftClick() -> Any
    func rightClick() -> Any
}

// 프로토콜은 가능
struct Daiso5000Mouse: Mouse {
    func leftClick() -> Any {
        return "left"
    }
    
    func rightClick() -> Any {
        return "right"
    }
}

let mouse1 = Daiso5000Mouse()
mouse1.leftClick() // left

애플 공식문서에서는, 가능한 경우 구조체를 최우선으로 사용하도록 권고하고, 다음 사례의 경우에는 클래스를 사용하는 것이 낫다고 하고 있습니다. (문서)