[Swift] Optional

값이 없음을 포함하는 옵셔널의 개념에 대해 학습한 내용을 정리해보고자 한다.

 

☑️옵셔널

Swift에서는 변수를 저장하는 공간에 박스를 씌워놓는다!

진짜 박스는 아니고 오늘 배울 옵셔널에 대한 비유를 들어본건데

빈 값은 컴퓨터에게는 있어야 할 것이 없다! 🚨는 느낌이기 때문에 에러를 발생시키고 어플리케이션을 종료시키기도 한다.

때문에 이렇게 모든 변수에 박스를 씌워놓고 저장을 하면 값이 있을 때와 없을 때 모두 안전하게 컴퓨터가 값을 읽을 수 있다 😃

 

 

 

• 값이 없을 수 있는 상황에서 옵셔널(Optional)을 사용합니다.
• 옵셔널은 물음표 ? 로 나타냅니다. (타입 어노테이션)
• 옵셔널은 두 가지 가능성을 나타냅니다.
  • 값이 있고 옵셔널로 래핑(wrapping)해놓은 값을 언래핑(unwrapping)하여 해당 값에 액세스할 수 있다.
  • 값이 전혀 없다.
• 옵셔널 타입끼리의 연산은 불가능
• 예시 코드

// 축약 타입 표현
var serverResponseCode: Int? = 404 
// 정식 타입 표현
var myPetName: Optional<String> = "멍멍이"

func pay(with card: String?) {
   // 구현 코드
}

// 옵셔널 타입끼리의 연산은 불가능
var num1: Int? = 4
var num2: Int? = 2

num1 + num2 // 에러 발생!

let optionalString1: String? = "Hello, "
let optionalString2: String? = "world!"

// 옵셔널 String 값들을 연결하려는 시도
let result = optionalString1 + optionalString2 // 에러 발생!

 

옵셔널의 구조

(참고) optional은 내부적으로 enum의 구조를 가지며 nil을 가지는 none과 실제 값을 갖는 some으로 구성되어 있다.

 

☑️ nil 할당

• 변수에 nil을 할당함으로써 값이 없는 상태의 옵셔널 프로퍼티를 만들 수 있다.
• 예시 코드

var serverResponseCode: Int? = 404
serverResponseCode = nil

var surveyAnswer: String?
// surveyAnswer 는 자동으로 nil 로 설정된다.

 

옵셔널 값에 nil 할당 가능하며 값을 안 넣으면 자동으로 nil 설정된다!

 

☑️ 옵셔널 바인딩

• 옵셔널하게 선언한 타입의 옵셔널을 벗기는 과정 ex) - Int? → Int, String? → String
• 옵셔널 바인딩은 옵셔널 값이 빈값인지 존재하는지 검사한 후, 존재하는 경우 그 값을 다른 변수에 대입시켜 바인딩하는 것을 의미
• 이렇게 빈 값을 체크하고 옵셔널 값을 언래핑 해주는 것은 강제로 언래핑하는 것보다 훨씬 안전하다.
• if let/if var, guard let/guard var을 써서 옵셔널 값을 추출해 새로운 변수에 바인딩한다.
• if let vs guard let 차이점
  • if let은 if문의 코드 구현부 내에서만 상수 사용이 가능(지역 변수)
  • guard let 은 guard문을 통과한 상수를 guard문 밖에서 사용이 가능(전역변수)
• 예시 코드

if let/ if var: { } 안에서 사용할 변수를 정의하고 nil이 아닐 경우에만 블록 내부에서 변수에 접근이 가능하다.

if let <#상수 이름#> = <#옵셔널 값#> {
   // 구현 코드
   // 옵셔널 값을 변수에 담는다!! 담긴다면 true, 담기지 못한다면 false
}


let roommateNumbers: Int? = nil
if let roommates = roommateNumbers {
	// roommateNumbers을 roommates에 담는다.
    
    print (roommates)// 값이 없어 코드 실행 x
}
// 출력값 없음

let ticketCounts: Int? = 3
if let ticket = ticketCounts {
	// ticket에 3이 담긴다. true 상태이기 때문에 출력됨
    
    print (ticket)
}
// 출력값: 3


// 옵셔널 바인딩 할 변수가 여러 개인 경우
let boyName : String?
let girlName : String?
// 타입만 선언 -> 자동으로 nil 할당된 상태

// 재할당 해줌
boyName = "하늘"
girlName = "나연"

// , 콤마로 나열합니다
if let boy = boyName,
   let girl = girlName {
    print(boy, girl)
}
// 출력값: 하늘 나연
// 둘 다 값이 있는 상태라 출력 성공

 

 

guard let / guard var: 선언된 이후에 블록 밖에서도 옵셔널을 벗기고 사용이 가능하도록 한다. 단, else문과 return이 필수이기 때문에 언래핑에 실패하게 되면 함수를 조기에 종료하게 된다.
{ } 밖에서 사용이 가능하다.

let x : Int? = 10
let y : Int? = nil

func opbinding() {
    guard let x = x else { return }
    // 좌 x : 만들어준 변수/상수, 우 x : 선언된 변수/상수
    print(x)

    guard let y = y else { return } // y는 nil 이므로 여기서 return 
    print(y) // 위에서 return 하였기 때문에 이 코드 라인은 실행되지 않음
}

opbinding()
// 출력값: 10

 

 

☑️ 옵셔널 강제 언래핑

• 강제 언래핑(Force unwrapping)은 !를 써서 강제로 옵셔널 추출한다.(변수 앞에 !를 붙이는 것은 not의 의미 - 헷갈리지 말것!)
• 강제 언래핑을 잘못 사용할 경우 프로그램이 비정상적으로 종료될 수도 있으므로 반드시 nil이 아닌 것이 확실한 상황에서 사용해야한다.(최대한 안쓰는게 좋음)
• 코드 예시

let number = Int("42")!
// String값을 Int로 변환하는 함수는 return값으로 옵셔널 값을 반환한다.
print(number)
// 출력값: 42

// 강제 언래핑이 실패한 경우
let address: String? = nil
print(address!)
// 에러🚨 메시지: Unexpectedly found nil while unwrapping an Optional value

 

☑️ 옵셔널 변수의 값이 nil일 때를 위해 기본값 설정하기

• 값이 nil일 경우를 위해 기본값을 설정할 수 있다.(nil-coalescing)
  • ?? 을 사용하여 기본값을 사용할 수 있는데, ?? 이 사용하여 기본값을 부여한 변수는 옵셔널 타입이 아니다.
  • let(var) a = b ?? c 형태로 이루어지는데 b는 옵셔널 타입이고, b가 nil일 경우는 a에 c가 대입되고, nil이 아닐 경우에는 옵셔널을 제거한 값이 a에 대입된다.

var optNumber: Int? = 3
let number = optNumber ?? 5
print(number) // 출력값 : 3
//number는 Int? 타입이 아니라 Int 타입
// 옵셔널을 제거하려는 행위이기 때문에 Int 타입이다!

optNumber = nil
let number2 = optNumber ?? 5
print(number) // 출력값 : 5
//number는 Int? 타입이 아니라 Int 타입

 

☑️ 옵셔널 체이닝

• 옵셔널을 연쇄적으로 사용하는 것을 옵셔널 체이닝이라고 한다.
• .(점) 을 통해 내부 프로퍼티나 메서드에 연속적으로 접근할 때 옵셔널 값이 있으면 옵셔널 체이닝으로 접근할 수 있다.
• 예시 코드

struct Person {
	var name: String
	var address: Address
}

struct Address {
	var city: String
	var street: String
	var detail: String
}

let sam: Person? = Person(name: "Sam", address: Address(city: "서울", street: "신논현로", detail: "100"))
print(sam.address.city) // 에러 🚨. 에러 메시지: Chain the optional using '?' to access member 'address' only for non-'nil' base values
sam?.address.city  // ✅
// 출력값: 서울

• 만약 sam이 옵셔널이 아닌 Person 타입이었다면 sam.address.city 가 가능하다. 하지만 sam이 옵셔널 타입이기 때문에 address에 접근하려면 sam?.address.city 형태로 이루어져야 한다.
• 위 코드 중 “sam?.address.city” 을 다시 살펴보면, sam == nil 일 경우 에러가 나지 않고 뒤 코드가 실행되지 않는다.
  다른 언어의 null은 .으로 참조를 하면 바로 NullPointerException 에러가 발생한다.
  따라서 Swift에서의 nil은 메모리의 주소값이 없음을 나타내는 null이 아니라 값이 없음을 나타내는 값!! (메모리에 올라간 상태임, 실제로는 뒤에서 배울 Enum)이다.