[Swift] Swift 기본 문법 정리(1) 🧾 - Swift의 변수와 상수, 조건문과 반복문, 옵셔널(Optional)

Swift 기본 문법 정리(1) 🧾

전수열님의 GitBook을 기반으로 정리합니다.

변수와 상수

Swift에서는 변수(variable)를 var, 상수(constant)를 let로 사용하고 있습니다.

Swift는 언제 어디서 값이 바뀔지 모르는 변수보다는 상수를 사용하는 것을 권장합니다.

var name = "Hwang Hyun"
let birthyear = 1994

변수는 값의 변경이 가능합니다!

name = "Mark"

하지만 아래와 같이 상수의 값을 변경하려고 하면 컴파일 에러가 발생합니다!

birthyear = 20000   // Compile Error!

Cannot assign to value: 'birthyear' is a 'let' constant

정적 타이핑

Swift는 정적 타입핑 언어입니다. 변수나 상수를 정의할 때 그 자료형(타입)이 어떤 것인지를 명시해주어야 하는 언어를 말합니다.

var name: String = "Mark"
let birthyear: Int = 1994
var height: Float = 180.3

변수와 상수명 오른쪽에 : String, : Int, : Float와 같이 변수에 담길 값의 타입을 지정해주는 것을 정적 타입핑한다라고 합니다.
그리고 : String를 Type Annotation이라고 합니다.

Swift에서는 타입을 매우 엄격하게 다루기 때문에 다른 자료형끼리는 기본적인 연산조차 되지 않습니다.

birthyear + height  // Compile Error!

Binary operator '+' cannot be applied to operands of type 'Int' and 'Float'

이를 해결하는 방법은 강제로 형을 변환하여 사용하는 것입니다.

Float(birthyear) + height   // 2174.3

Swift에서 문자열에 변수를 넣는 방법은 아래와 같습니다.

String(birthyear) + "년에 태어난 " + name + "아 안녕!"  // 1994년에 태어난 Mark야 안녕!

이렇게 사용하면 가독성이 조금은 떨어지는 것 같습니다. Swift에는 조금 더 간결한 작성법이 있습니다!

"\(birthyear)에 태어난 \(name)아 안녕!"

타입 추론(Type Inference)

맨 처음에 사용한 예제에서는 자료형을 명시하지 않았는데도 name이 문자열이라는 것을 알았으며 birthyear가 정수형이라는 것을 알았습니다.

var name = "Hwang Hyun"
let birthyear = 1994

이게 어떻게 가능할까요?

Swift는 큰 따옴표("")로 감싸진 텍스트는 String 타입인 것을 알고, 숫자는 Int 타입인 것을 추론합니다. 이 처럼 타입을 직접 명시하지 않아도 정적 타입핑을 할 수 있게 해주는 것을 타입 추론(Type Inference)라고 합니다.

배열(Array)과 딕셔너리(Dictionary)

배열과 딕셔너리는 모두 대괄호([])를 이용해서 정의할 수 있습니다.

var languages = ["Swift", "Objective-C", "Python"]
var capitals = [
    "한국": "서울",
    "일본": "도쿄",
    "중국": "베이징",
]

배열과 딕셔너리의 값에 접근해 봅시다.

languages[0]    // Swift
languages[1] = "Ruby"

capitals["한국"]    // 서울
capitals["프랑스"] = "파리"

배열과 딕셔너리 역시 let으로 정의하면 값을 수정(수정/추가/제거)할 수 없습니다.

만약 빈 배열이나 딕셔너리를 정의하는 방법은 아래와 같습니다.

var languages: [String] = []
var capitals: [String: String] = [:]

빈 배열로 선언하는 것을 조금 더 간결하게 하고싶다면, 아래와 같습니다.

var languages = [String]()
var capitals = [String: String]()

대괄호 뒤에 괄호(())를 쓰는 것은 생성자(Initializer)를 호출하는 것입니다.

조건문과 반복문

조건을 검사할 때는 if, swift를 사용합니다.

var age = 19
var student = ""

if age >= 8 && age < 14 {
    student = "초등학생"
} else if age < 17 {
    student = "중학생"
} else if age < 20 {
    student = "고등학생"
} else {
    student = "기타"
}

student // 고등학생

if 문의 조건절에는 값이 정확하게 참 혹은 거짓으로 나오는 Bool 타입을 사용해야 합니다. Swift는 타입 검사를 매우 엄격하게 하기 때문에, 다른 언어에서 사용 가능한 아래 코드를 사용할 수 없습니다.

var number = 0
if !number {    // Compile Error!
    // ...
}

Unary operator '!' cannot be applied to an operand of type 'Int'

대신, 아래와 같이 사용이 가능합니다.

if number == 0 {
    // ...
}

빈 문자열이나 배열 등을 검사할 때에도 명확하게 길이가 0인지를 검사해야 합니다. .isEmpty 메소드 사용

if name.isEmpty { ... }
if languages.isEmpty { ... }

Swift의 switch문에는 조금 특별한 점이 있습니다. 패턴 매칭을 통해 범위에 포함시킬 수 있습니다.

switch age {
case 8..<14:
    student = "초등학생"
case 14..<17:
    student = "중학생"
case 17..<20:
    student = "고등학생"
default:
    student = "기타"
}

8..<14와 같이 범위(Range) 안에 age가 포함되어 있는지 검사할 수 있습니다.

반복되는 연산을 할 때에는 for, while을 사용합니다. for 구문을 사용해서 배열과 딕셔너리를 차례로 순환할 때에는 아래와 같이 사용합니다.

// Array를 for문에서 사용하기
for language in languages {
    print("저는 \(language) 언어를 다룰 수 있습니다.")
}

// Dictionary를 for문에서 사용하기
for (country, capital) in capitals {
    print("\(country)의 수도는 \(capital)입니다.")
}

간단한 반복문을 만드록 싶다면 범위를 만들어서 반복시킬 수도 있습니다.

for i in 0..<100 {
    i
}

만약 i를 사용하지 않는 단순 반복문은 i 대신 _를 사용할 수 있습니다.

for _ in 0..<10 {
    print("Hello!")
}

_(underscore) 키워드는 어디서나 변수 이름 대신에 사용할 수 있습니다.

while은 조건문의 값이 true일 때 계속 반복됩니다.

var i = 0
while i < 100 {
    i += 1
}

옵셔널(Optional)

Swift가 가진 가장 큰 특징 중 하나가 옵셔널(Optional)입니다. 직역하면 '선택적인'이라는 뜻입니다. 이는 값이 있을 수도 있고 없을 수도 있다는 것을 나타냅니다.
"swift", ""는 값이 있는 것이며 ""는 빈 문자열 입니다. 값이 없는 문자열은 nil입니다.

정수형의 경우 123, 0은 값이 있는 것입니다. 0도 숫자값이죠. 없는 값의 경우 nil이라고 표현합니다.
마찬가지로 빈 배열과 빈 딕셔너리라고 해서 '값이 없는' 것이 아닌 '비어 있을' 뿐입니다. 배열과 딕셔너리의 경우에도 '없는 값'은 nil입니다.

값이 없는 경우 nil을 사용합니다. 하지만 모든 변수에 nil을 넣을 수 있는 것은 아닙니다.

var name: String = "Mark"
name = nil  // Compile Error

Nil cannot be assigned to type 'String'

값이 있을 수도 있고 없을 수도 잇는 변수를 정의할 때는 타입 어노테이션에 ?를 붙여야 합니다. 이렇게 정의한 변수를 옵셔널(Optional)이라고 합니다. 옵셔널에 초깃값을 지정하지 않으면 기본값은 nil입니다.

var email: String?
print(email)    // nil

email = "hh940630@gmail.com"
print(email)    // Optional("hh940630@gmail.com")

옵셔널로 정의한 변수는 옵셔널이 아닌 변수와는 다릅니다. 예를 들어, 아래와 같은 코드는 사용할 수 없습니다.

let optionalEmail: String? = "hh940630@gmail.com"
let requiredEmail: String = optionalEmail   // Compile Error

requiredEmail 변수는 옵셔널이 아닌 String이기 때문에 항상 값을 가지고 있어야 합니다. 하지만 optionEmail은 옵셔널로 선언된 변수이기 때문에 실제 코드가 실행되기 전까지 값이 있는지 없는지 알 수 없습니다. 따라서 Swift 컴파일러는 안전을 위해 requiredEmail에는 옵셔널로 선언된 변수를 대입할 수 없게 만들었습니다.

옵셔널은 개념적으로 아래와 같이 표현 가능합니다. 어떤 값 또는 nil을 가지고 있습니다.

        ,-- 어떤 값 (String, Int, ...)
Optional
        `-- nil

옵셔널 바인딩(Optional Binding)

옵셔널의 값을 가져오고 싶은 경우에는 옵셔널 바인딩(Optional Binding)을 사용합니다.

옵셔널 바인딩은 옵셔널의 값이 존재하는지를 검사한 뒤, 존재한다면 그 값을 다른 변수에 대입시켜줍니다. if let 또는 if var를 사용하며 옵셔널을 벗겨서 값이 있으면(nil이 아니면) if문 안으로 들어가고, 값이 nil이라면 그냥 통과하게 됩니다.

예를 들어 아래 코드에서 optionalEmail에 값이 존재한다면 email이라는 변수 안에 실제 값이 저장되고, if문 내에서 그 값을 사용할 수 있습니다. 만약 optionalEmail이 nil이라면 if문이 실행되지 않고 넘어갑니다.

if let email = optionalEmail {
    print(email)    // optionalEmail의 값이 존재한다면 해당 값이 출력됩니다.
}
// optionalEmail의 값이 존재하지 않는다면 if문을 그냥 지나칩니다.

하나의 if문에서 콤마(,)로 구분하여 여러 옵션을 바인딩할 수 있습니다. 이곳에 사용된 모든 옵셔널의 값이 존재해야 if문 안으로 진입합니다.

var optionalName: String? = "Mark"
var optionalEmail: String? = "hh940630@gmail.com"

if let name = optionalName, email = optionalEmail {
    // name과 email 값이 존재
}

아래의 방법은 위 예시와 같습니다.

if let name = optionalName,
  let email = optionalEmail {
  // name과 email 값이 존재
}

두번째 let 부터는 생략이 가능합니다.

또한 ,를 사용하여 옵셔널 바인딩이 일어난 후 조건을 검사하게 됩니다.

var optionalAge: Int? = 22

if let age = optionalAge, age >= 20 {
  // age의 값이 존재하고, 20 이상입니다.
}

위와 동일합니다.

if let age = optionalAge {
  if age >= 20 {
    // age의 값이 존재하고, 20 이상입니다.
  }
}

옵셔널 체이닝(Optional Chaining)

Swift의 옵셔널 체이닝을 사용하면 값이 빈 값을 가지고 있는지 쉽게 확인이 가능합니다. 예시를 살펴봅니다.
아래 코드는 옵셔널 체이닝을 사용하지 않는 경우입니다.

let array: [String]? = []
var isEmptyArray = false

if let array = array, array.isEmpty {
  isEmptyArray = true
} else {
  isEmptyArray = false
}

isEmptyArray

옵셔널 체이닝을 사용하면 이 코드를 더 간결하게 사용가능합니다.

let isEmptyArray = array?.isEmpty == true

옵셔널 체이닝은 옵셔널의 속성에 접근할 때, 옵셔널 바인딩 과정을 ? 키워드로 줄여주는 역할을 합니다.

• array가 nil인 경우

array?.isEmpty  // array?까지 실행되고 nil을 반환

• array가 빈 배열인 경우

array?.isEmpty  // array?.isEmpty까지 실행되고 `true`를 반환

• array에 요소가 있는 경우

array?.isEmpty  // array?.isEmpty까지 실행되고 `false`를 반환

위의 결과에서 볼 수 있듯이 결과로 나올 수 있는 값은 nil, true, false가 있습니다.
isEmpty의 반환값은 Bool인데, 옵셔널 체이닝으로 인해 Bool?을 반환하도록 바뀐 것이죠. 따라서 값이 실제로 true인지 확인하려면, == true를 해주어야 합니다.

옵셔널 벗기기

옵셔널을 사용할 때마다 옵셔널 바인딩을 하는 것이 가장 바람직합니다. 하지만 분명히 값이 존재하는 변수임에도 불구하고 옵셔널로 사용해야 하는 경우가 있으며 이때 옵셔널 벗기기를 해야합니다. 옵셔널에 값이 있다고 가정하고 값에 바로 접근할 수 있도록 도와주는 키워드인 !를 붙여서 사용하면 됩니다.

print(optionalEmail)    // optional("hh940630@gmail.com")
print(optionalEmail!)   // hh940630@gmail.com

!를 사용할 때는 반드시 주의해야합니다. 만약 옵셔널 값이 nil인 경우 런타임 에러가 발생하며 iOS 앱은 강제로 종료(크레시)됩니다.

var optionalEmail: String?
print(optionalEmail!)   // Runtime Error: optionalEmail is nil

fatal error: unexpectedly found nil while unwrapping an Optional value

암묵적으로 벗겨진 옵셔널(Implicitly Unwrapped Optional)

만약 옵셔널을 정의할 때 ? 대신 !를 붙이면 ImplicitlyUnwrappedOptional이라는 옵셔널로 정의됩니다. 이를 '암묵적으로 벗겨진 옵셔널'이라고 합니다.

var email: String! = "hh940630@gmail.com"
print(email)    // hh940630@gmail.com

이렇게 정의된 옵셔널은 nil을 포함할 수 있는 옵셔널이지만, 접근할 때 옵셔널 바인딩이나 옵셔널을 벗기능 과정을 거치지 않고도 값에 바로 접근할 수 있다는 점에서 일반적인 옵셔널과 조금 다릅니다.

옵셔널 벗기기와 마찬가지로, 값이 없는데 접근을 시도하면 런타임 애러가 발생합니다.

var email: String!
print(email)    // Runtime Error!

fatal error: unexpectedly found nil while unwrapping an Optional value

가급적이면 일반적인 옵셔널을 사용해서 정의하고 옵셔널 바인딩 또는 옵셔널 체이닝을 통해 값에 접근하는 것이 바람직합니다.