구조체와 클래스

Swift는 구조체를 사용한다. 기본적으로 구조체도 클래스처럼 객체 지향 프로그래밍의 기초를 따르며 데이터와 기능을 재사용할 수 있는 객체로 캡슐화하는 방법을 제공한다. 

 

구조체의 선언 방법

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구조체도 클래스와 선언 방법이 비슷하다. 단지 class 대신 struct 키워드를 사용하는게 다르다.

 

struct Address {
    private var cityName : String = ""
    
    var city : String {
        get {
            cityName
        }
        set {
            cityName = newValue.uppercased()
        }
    }
}

클래스와 마찬가지로 구조체도 확장될 수 있으며, 프로토콜을 채택하거나 초기화를 가질 수 있다. 그렇다면 구조체는 클래스와 무엇이 다를까? 

 

값 타입 vs 참조 타입

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클래스와 구조체는 겉으로 보기엔 매우 비슷해보이지만, 아주 큰 차이가 있다. 

 

• 구조체는 값 타입이고, 클래스는 참조 타입이다
• 값 타입이기 때문에, 새로운 변수에 기존 구조체를 할당하거나, 함수에 매개변수로 넘길 때의 동작 방식이 클래스와는 다르다
• 구조체 인스턴스가 복사되거나 메소드에 전달될 때 인스턴스의 복사본이 전달된다.
• 클래스를 담는 변수는 해당 클래스 인스턴스 주소에 대한 값을 가지고, 함수로 넘기거나 복사될 때 인스턴스의 주소값이 넘어가기 때문에 같은 인스턴스를 가리킨다.

위와 같은 차이 때문에 struct 는 매번 새로운 인스턴스를 가지게 되고, 클래스는 함수로 넘기거나 다른 참조 변수에 할당할 때 같은 인스턴스를 가리킨다.

 

더 쉬운 이해를 위해 예제를 보도록 하자. Test 프로토콜을 따르는 클래스와 구조체를 만들어 주었다. 

 

protocol Test {
    var name : String {get set}
}
struct Struct : Test {
    var name : String
    init(name:String){
        self.name = name
    }
}

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

이제 이 프로토콜을 따르는 타입을 매개변수로 받아, name 프로퍼티를 변경하는 함수를 생성했다. 

 

func test( a : Test){
    var sample = a
    sample.name = "HoHO"
}

 

그 다음 클래스와 구조체의 인스턴스를 만들어서 위 함수에 넘긴 뒤, name 프로퍼티를 출력해 보았다.

 

var A = Class(name:"AA")
var B = Struct(name:"BB")

test(a: A)
test(a: B)

print(A.name)
print(B.name)

//출력 결과
HoHO
BB

A의 경우 인스턴스의 주소값이 함수로 넘어갔기 때문에, 함수 내 변경사항이 원본 인스턴스에 그대로 반영되는 것을 확인 가능하다. 

그러나 구조체의 경우 완전히 새로운 인스턴스가 함수로 넘어가기 때문에, 함수 내 변경사항이 원본 인스턴스에 적용되지 않는다.

 

위 함수에서 상수로 넘어온 데이터의 섀도 복사본을 생성해주기 때문에, 사실상 구조체의 인스턴스가 2개나 더 생기게 된다.

 

구조체와 클래스는 언제 사용할까?

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구조체는 완전히 새로운 인스턴스가 생성되기 때문에, 멀티 스레드 환경에서 동기화 문제를 신경쓰지 않아도 된다. 그러나 상속이 필요하거나 데이터가 캡슐화된 하나의 인스턴스만 필요한 경우에는 클래스를 사용해야 한다. 또는 인스턴스가 소멸될 때 리소스를 확보하기 위한 작업이 필요할 때도 클래스를 사용해야 한다.