소개
Swift에는 다음과 같은 특이한 형태의 자료형이 있습니다.
var nestedOptionalString: String?? = "이중 옵셔널은 왜 있음?" print(nestedOptionalString)
처음에는 Xcode 오류인가 싶었는데, 이러한 자료형은 실제로 사용되는 자료형이었고 무려 iOS 공식 프레임워크(UIKit, MapKit) 등에서 여러 차례 등장합니다. 검색 시 swift double optional 등으로 관련 내용을 찾아볼 수 있으며 공식 명칭은 Nested Optional입니다.
애플 개발자 공식 문서와 언래핑 방법에 대한 stackoverflow 글을 통해 그 이유를 알아보겠습니다.
다중 옵셔널 (중첩된 옵셔널; Nested Optionals)
Dictionary에 대한 확장을 만들고 아래 valuesForKey(...) 함수를 추가합니다.
extension Dictionary {
func valuesForKeys(_ keys: [Key]) -> [Value?] {
return keys.map { self[$0] }
}
}
이 함수는 keys에 키(타입앨리어스 Key)를 배열로 입력하면 해당하는 키에 대응되는 값(타입앨리어스 Value)을 배열로 반환합니다.
아래는 사용 예시입니다.
let dict = [
"A": "Amir",
"B": "Bertha",
"C": "Ching",
]
print(
dict.valuesForKeys(["A", "C"]),
// [Optional("Amir"), Optional("Ching")]
dict.valuesForKeys(["B", "D"]),
// [Optional("Bertha"), nil]
dict.valuesForKeys([])
// []
)
이제 각 결과의 last 요소를 요청하면 어떻게 될까요?
print(
dict.valuesForKeys(["A", "C"]).last,
// Optional(Optional("Ching"))
dict.valuesForKeys(["B", "D"]).last,
// Optional(nil)
dict.valuesForKeys([]).last
// nil
)
이상합니다. 첫 번째 경우에는 2단계 레벨의 Optional이 있습니다. 두 번째 경우에는 일반적인 1단계의 optional(nil)입니다.
last가 어떻게 선언되었는지 정의를 보면 다음과 같습니다.
var last: T? { get }
이는 last 속성의 유형이 배열 요소 타입의 옵셔널 버전(T?)임을 나타냅니다. 이 경우는 원소의 타입이 옵셔널(String?)입니다. 따라서 valuesForKey(...)의 결과에 대한 last는 이중으로 중첩된 옵셔널 타입(Doubly-nested optional type)인 String??이 됨을 알 수 있습니다.
[심화] 그렇다면 Optional(nil)은 무엇을 의미할까요?
Objective-C에서 우리는 자리 표시자(placeholder)로 NSNull을 사용할 예정임을 상기하세요. 이 세 가지 호출의 Objective-C 버전은 다음과 같습니다.
[dict valuesForKeys:@[@"A", @"C"] notFoundMarker:[NSNull null]].lastObject // @"Ching" [dict valuesForKeys:@[@"B", @"D"] notFoundMarker:[NSNull null]].lastObject // NSNull [dict valuesForKeys:@[] notFoundMarker:[NSNull null]].lastObject // nil
Swift와 Objective-C의 경우 모두 반환 값의 nil은 “배열이 비어 있으므로 마지막 요소가 없음“을 의미합니다. Optional(nil)(또는 Objective-C의 NSNull)의 반환 값은 “이 배열의 마지막 요소가 존재하지만 그 마지막 요소는 부재(absence)를 나타냅니다.“를 의미합니다. Objective-C는 이를 수행하기 위해 placeholder object(NSNull)에 의존해야 하지만 Swift는 타입 시스템(type system)에서 이를 나타낼 수 있습니다.
다중 옵셔널에 대한 언래핑(unwrapping) 방법
let a: String?? = "hello"
위와 같은 String?? 타입의 변수 a를 언래핑(unwrapping)하는 방법입니다.
1. 옵셔널 바인딩을 두 번 하기
if let temp = a, let value = temp {
print(value) // "hello"
}
2. 강제로 언래핑을 두 번 하기 (비추천)
옵셔널 변수에 느낌표(!)를 붙이면 강제 언래핑이 되는데, 이것을 두 번 붙이는 방법입니다. 강제 언래핑은 변수의 값이 nil인 경우 컴파일 에러가 발생하므로 결과가 반드시 nil이 아니라고 확신할 수 있을 때에만 사용해야 됩니다.
print(value!!) // don't do this - you're just asking for a crash
3. 패턴 매칭(pattern matching)을 시용하는 방법
if case let value?? = a {
print(value) // "hello"
}
- [참고] Swift If Case Let
위의 코드는 다음과 동일합니다.
if case .some(.some(let value)) = a {
print(value) // "hello"
}
4. nil 부수기 연산자(nil coalescing operator)를 두 번 사용
??은 nil coalescing operator라고 하는데 어떠한 옵셔널 변수가 nil이 아니라면 해당 변수를 옵셔널을 제거시키고, nil이라면 해당 연산자 뒤에 있는 기본값을 사용합니다.
이것을 두 번 사용합니다.
print((a ?? "") ?? "") // "hello"
여기에 제시된 다른 방법과 달리 이 방법은 항상 값을 생성합니다. 빈 문자열(
"")은 옵션 중 하나가nil인 경우 사용됩니다.
5. nil 부수기 연산자를 옵셔널 바인딩에 사용
if let value = a ?? nil {
print(value) // "hello"
}
작동 원리
이중으로 포장된 옵셔널을 사용하면 변수가 보유하는 값은 3가지 중 하나가 될 수 있습니다
1.Optional(Optional("some string"))
2. 내부 옵셔널이nil이면Optional(nil)
3. 외부 옵셔널이nil이면nil.
따라서?? nil은 외부 옵셔널을 언래핑합니다.1. 외부 옵셔널이
nil이면??를 통해 기본값nil로 대체됩니다.
2.a가Optional(nil)이라면 옵셔널 바인딩을 통해 옵셔널이 풀리면서 앞부분이nil이 되고, 이에 따라nil이 coalescing 되면서 뒷부분의 nil로 대체됩니다. 결국 nil 이 됩니다.
3. 내부에String이 있다면 앞의 옵셔널 바인딩에 의해 이중 옵셔널 상태에서 한 번 coalescing 때문에 앞부분은 1단계 옵셔널인Optional("some string")를 반환합니다.
여전히 옵셔널로 래핑되어 있기 떄문에 원래는 옵셔널 바인딩이 동작하지 않아야 하지만 뒤에?? nil이 있으므로 다시 한 번 coalescing되므로 옵셔널이 완전히 없어지고 스트링 값만 남게 됩니다.
6. flatMap을 사용하기
if let value = a.flatMap({ $0 }) {
print(value) // "hello\n"
}
7. 조건부 캐스팅
조건부 캐스팅(conditional cast)을 사용하여 다중 옵셔널 값을 특정 타입으로 캐스팅을 합니다. 놀랍게도 이것은 모든 단계의 중첩 옵션을 제거합니다.
let a: String?? = "hello"
let b: String??????? = "bye"
if let value = a as? String {
print(value) // "hello"
}
print(b as Any)
// "Optional(Optional(Optional(Optional(Optional(Optional(Optional("bye")))))))"
if let value = b as? String {
print(value) // "bye"
}
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