[iOS/Swift] Swift에서의 구조체(Struct), 값 타입과 참조 타입의 비교

이번 포스팅에서는

 

앞서 다뤄온 '클래스'와 비슷해 보이지만, 큰 차이점이 존재하는

구조체(Struct)에 대한 내용을 살펴볼까 합니다.

 

어떻게 선언하고, 사용하는지와 더불어

클래스와의 차이점에 대해 알아보도록 하겠습니다. 

 

 

 

---

 

 

 

Swift의 구조체

클래스와 유사하나, 값(Value) 타입의 캡슐화를 제공하는 틀

 

클래스와 동일하게,

구조체 또한 [객체지향 프로그래밍]의 기초를 형성합니다.

 

선언된 데이터와 기능(프로퍼티, 메서드)을 재 사용할 수 있는 객체이며,

 

추상화(인스턴스로의 실체화를 위해 공통된 속성과 행위를 정의)를 목표로 

관련된 데이터를 캡슐화(결합, 집합화)하는 방법을 제공합니다.

 

 

 

선언 및 활용방법

• 클래스와는 달리, class 키워드 대신 struct 키워드를 사용하여 선언합니다.
  • 클래스와 동일하게 프로퍼티와 메서드를 캡슐화 할 수 있습니다.
  • 또한, 인스턴스(객체)를 생성하여 활용할 수 있습니다.
• 다음 예시코드는 간단한 구조체를 선언하는 방식입니다.
  • Human이란 이름의 구조체입니다.
  • name이란 String 타입의 프로퍼티와 초기화(initializer) 메서드로 구성됩니다.

struct Human {
    var name: String // 프로퍼티
    
    // initializer 메서드
    init(name: String) {
        self.name = name
    }
}

 

• 다음 예시코드는 위 구조체를 활용, 인스턴스를 생성하는 방식입니다.
  • 역시나, 클래스에서 인스턴스를 생성하는 구문과 완벽하게 동일한 형식입니다.

var lime: Human1 = Human1(name: "Lime")
lime.name // "Lime"

 

 

 

 

구조체의 확장 및 상속

• 클래스와는 달리, 구조체는 상속을 할 수 없습니다!
  • 하지만, Swift에서는 프로토콜(Protocol)을 활용한 구조체의 확장을 권장합니다.
  • 이와 같은 [프로토콜 지향 패러다임]을 토대로 확장/상속/조합 기능을 활용합니다.
• 다음 예시코드는 위 Human 구조체가 'Animals 프로토콜'을 상속받는 방식입니다. 
  • 구조체 뿐만 아닌, 클래스와 Enum 또한 프로토콜을 채택할 수 있습니다.
  • thread-safe 하며, OOP(객체지향 프로그래밍)보다 확장 측면에서 유연합니다.

// 프로토콜(protocol) 선언
protocol Animals {
    
    // 1. 각 프로퍼티에 gettable/settable(읽기/쓰기)인지 반드시 명시해야 함
    // 2. 항상 variable로 선언되어야 함
    var name: String { get }
}

// (마치 클래스가 상속받는것과 동일하게) :(콜론) 뒤에 프로토콜 이름을 작성
struct Human: Animals {
    var name: String
}

 

(프로토콜의 경우, 다음 포스팅에서 더욱 자세히 다루도록 하겠습니다)

 

 

---

 

 

클래스 vs 구조체

인스턴스가 복사되거나 / 특정 함수의 매개변수로 전달될 시 동작의 차이가 존재

 

앞서 다룬 구조체가 클래스와 다른점을 정리하자면,

• class 키워드가 아닌, struct 키워드를 사용한다!
• 상속을 할 수 없으며, 프로토콜을 채택함으로서 기능을 확장한다!

 

하지만,

더 중요한 차이점이 존재합니다.

 

 

 

값(Value)타입과 참조(Reference) 타입

• 값과 참조타입은 클래스와 구조체의 '인스턴스' 생성 과정에서 차이가 발생합니다.
  • 구조체는 ➟ 값 타입이며, 생성되는 인스턴스는 일종의 '복사본'이 됩니다.
  • 클래스는 ➟ 참조 타입이며, 인스턴스가 저장된 메모리의 위치에 대한 '참조체'가 됩니다.

• 아래 예시 코드는 Animals란 이름의 구조체 입니다.
  • 인스턴스 myDog(①) 를 생성하고, name 초기값으로 "Van"을 설정합니다.
    • myDog(①)를 복사하는 yourDog(②) 인스턴스의 name 초기값을 "Coco"로 설정합니다.
    • yourDog(②)는 myDog(①)는 별개의 객체이므로, 각자만의 '값'을 가지게 됩니다.
  • 따라서, 프로퍼티 name의 값은 각각 다른 "Van"과 "Coco"가 출력됩니다.

// 구조체 (Animals) 
struct Animals {
    var name: String

    init(name: String) {
        self.name = name
    }
}

// 첫 번째 인스턴스 'myDog(①)'
let myDog: Animals = Animals(name: "Van")
print(myDog.name) // "Van"

// myDog(①)의 복사본, yourDog(②)
var yourDog = myDog
yourDog.name = "Coco" // 'Coco'로 이름을 변경!

// 아래와 같이 각각 다르게 출력되며, 자신만의 인스턴스 데이터를 갖게 됨
print(myDog.name) // "Van"
print(yourDog.name) // "Coco"

 

기존 myDog에서 복사된 yourDog 구조체는 각각 자신만의 데이터를 갖게된다.

 

 

---

 

 

• 아래 예시 코드는 Animals란 이름의 클래스 입니다.
  • 인스턴스 myDog(①) 를 생성하고, name 초기값으로 "Van"을 설정합니다.
    • myDog(①)를 복사하는 yourDog(②) 인스턴스의 name 초기값을 "Coco"로 설정합니다.
    • 참조체의 데이터(name)를 변경하게 되면, 원본인 클래스 인스턴스도 영향을 미칩니다.
  • 따라서, 프로퍼티 name의 값은 동일한 "Coco"가 출력됩니다.
    • 이유는 즉, 동일한  '클래스 인스턴스'에서 파생되어 나온 참조체 이기 때문입니다.

class Animals {
    var name: String

    init(name: String) {
        self.name = name
    }
}
// 첫 번째 인스턴스 'myDog(①)'
let myDog: Animals = Animals(name: "Van")
print(myDog.name) // "Van"

// myDog(①)의 복사본, yourDog(②)
var yourDog = myDog
yourDog.name = "Coco"

print(myDog.name) // "Coco" -> name 프로퍼티의 값을 변경했더니, 원본 클래스 인스턴스의 프로퍼티 값도 변경!
print(yourDog.name) // "Coco"

 

기존 myDog 인스턴스와 참조된 yourDog 모두 데이터가 변경될 경우 동일하게 영향을 미치게 된다!

 

---

 

구조체의 전반적인 내용을

기존에 다뤘던 유사한 형태인 클래스와 함께 살펴보았습니다.

 

미쳐 다루지 못한 프로토콜(Protocol)에 대한 포스팅으로 돌아오겠습니다.