[Swift] 타입 캐스팅 (Type Casting)

타입 캐스팅은 인스턴스의 타입을 확인 하거나, 인스턴스를 같은 계층에 있는 다른 상위클래스나 하위클래스로 취급하는 방법입니다. 타입캐스팅에는 is 와 as 두 연산자를 사용하고, 타입 캐스팅을 사용하면 프로토콜을 따르는지도 확인할 수 있습니다.

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타입캐스팅을 위한 클래스 계층구조 선언
(Defining a Class Hierarchy for Type Casting)

 

아래는 타입캐스팅 확인을 위해 만든 클래스 입니다. 

class MediaItem {
    var name: String
    init(name: String) {
        self.name = name
    }
}



다음은 두 클래스 들은 MediaItem의 하위클래스 입니다.

class Movie: MediaItem {
    var director: String
    init(name: String, director: String) {
        self.director = director
        super.init(name: name)
    }
}

class Song: MediaItem {
    var artist: String
    init(name: String, artist: String) {
        self.artist = artist
        super.init(name: name)
    }
}

Movie 클래스와 Song 클래스 둘 다 MediaItem의 하위 클래스이므로 name을 상속 받고,

각각 director/ artist 의 프로퍼티를 갖고 있습니다. 

 

마지막으로 Movie와 Song의 인스턴스를 포함하고 있는 배열의 상수 library를 생성합니다. 

library는 타입추론에 의해 [MediaItem] 배열의 타입을 갖게 됩니다.

library를 순회 하면 배열의 아이템은 Movie, Song 타입이 아닌 MediaItem 타입인걸 확인할 수 있습니다. 

let libraryItemType = library.map { $0 }

 

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타입 확인 (Checking Type)

 

is 연산자를 사용하여 인스턴스의 타입을 확인할 수 있습니다. 

아래 예제는 libarary 배열을 for-in 문으로 순회하고 item이 특정 타입일때 마다 해당 count를 증가시키는 코드입니다.

var movieCount = 0
var songCount = 0

for item in library {
    if item is Movie {
        movieCount += 1
    } else if item is Song {
        songCount += 1
    }
}

// Media library contains 2 movies and 3 songs

 

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다운캐스팅 (Downcasting)

캐스팅: 실제 인스턴스를 지정한 타입으로 취급 하는것

 

as? 와 as! 연산자를 사용해 어떤 타입의 인스턴스인지 확인할 수 있습니다.

as? 는 특정 타입이 맞는지 확신할 수 없을때 사용하며, 런타임에에 타입 캐스팅을 하며 만약 타입 캐스팅에 실패하게 되면 nil을 반환합니다.

as! 는 특정 타입이라는것이 확실할 경우에만 사용합니다. 만약 타입 캐스팅에 실패하게 되면 런타임에러가 발생합니다.

 

아래 예제는 library 배열의 mediaItem이 Movie 타입인지, Song 타입인지 다운캐스팅 하는 코드 입니다 (as? 를 사용)

for item in library {
    if let movie = item as? Movie {
        print("Movie: \(movie.name), dir. \(movie.director)")
    } else if let song = item as? Song {
        print("Song: \(song.name), by \(song.artist)")
    }
}

// Movie: Casablanca, dir. Michael Curtiz
// Song: Blue Suede Shoes, by Elvis Presley
// Movie: Citizen Kane, dir. Orson Welles
// Song: The One And Only, by Chesney Hawkes
// Song: Never Gonna Give You Up, by Rick Astley

 

as!를 사용하게 되면 런타임에러가 발생하여,
사용자 입장에서는 앱이 꺼지는 경험을하기 때문에 가능하면 as? 를 사용하는걸 권장 합니다.

 

업 캐스팅 (Upcasting)

서로 상속 관계에 있는 클래스에서 자식클래스를 부모클래스로 타입캐스팅 하는것을 말하며,

as 키워드를 사용하여 업 캐스팅 할 수 있습니다.

 

컴파일 타임에 업 캐스팅이 가능한지 여부가 판별되기 때문에 컴파일이 되면, 항상 성공 합니다.

class Student {
    let name: String

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

class HighSchoolStudent: Student {
    let gpa: Double

    init(name: String, gpa: Double) {
        self.gpa = gpa
        super.init(name: name)
    }
}

let peppo = HighSchoolStudent(name: "peppo", gpa: 4.5)
let upCasted = peppo as Student

print(peppo.name, peppo.gpa)
print(upCasted.name, upCasted.gpa) // compile error

 

마지막 줄의 경우는 upCasted가 Student 타입으로 업캐스팅 되었기 때문에,

프로퍼티는 이제 name만 갖게 됩니다. upCasted를 조회해보면 아래와 같이 나옵니다.

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Any, AnyObject의 타입 캐스팅 (Type Casting for Any and AnyObject)

• Any - 모든 타입을 나타냅니다.
• AnyObject - 모든 클래스 타임의 인스턴스를 나타냅니다.

 

아래는 Any 타입의 예제 입니다. 

things라는 Any타입 배열을 선언하여 여러 타입의 값을 저장합니다.

여기에는 Int, String, 함수, 클로저까지 포함됩니다.

 

var things = [Any]()

things.append(0)
things.append(0.0)
things.append(42)
things.append(3.14159)
things.append("hello")
things.append((3.0, 5.0))
things.append(Movie(name: "Ghostbusters", director: "Ivan Reitman"))
things.append({ (name: String) -> String in "Hello, \(name)" })

things를 순회하며 타입캐스팅이 되는지 switch case 문에 as 연산자로 확인해 타입캐스팅 되는 배열의 원소 값을 출력합니다.

for thing in things {
    switch thing {
    case 0 as Int:
        print("zero as an Int")
    case 0 as Double:
        print("zero as a Double")
    case let someInt as Int:
        print("an integer value of \(someInt)")
    case let someDouble as Double where someDouble > 0:
        print("a positive double value of \(someDouble)")
    case is Double:
        print("some other double value that I don't want to print")
    case let someString as String:
        print("a string value of \"\(someString)\"")
    case let (x, y) as (Double, Double):
        print("an (x, y) point at \(x), \(y)")
    case let movie as Movie:
        print("a movie called \(movie.name), dir. \(movie.director)")
    case let stringConverter as (String) -> String:
        print(stringConverter("Michael"))
    default:
        print("something else")
    }
}

// zero as an Int
// zero as a Double
// an integer value of 123
// a positive double value of 3.14159
// a string value of "hello"
// an (x, y) point at 3.0, 5.0
// a movie called Ghostbusters, dir. Ivan Reitman
// Hello, Michael

NOTE

Any 타입은 옵셔널 타입을 포함합니다.
아래처럼 Any 타입을 사용해야 하는 곳에 옵셔널을 사용하면 경고가 나옵니다. (코드 2번째줄)

let optionalNumber: Int? = 3
things.append(optionalNumber)        // warning: Expression implicitly coerced from 'Int?' to 'Any'
things.append(optionalNumber as Any) // No warning