[Swift] 옵셔널 추출 (강제 추출, 옵셔널 바인딩, 옵셔널 체이닝) 정리

내 블로그 첫 글로 옵셔널에 대한 내용을 업로드했었다.

그때 소개하기를, 내가 스위프트에 대해 공부하다보니 ?와 !를 접하게 되었다고 했던 기억,,

그 날은 ?에 대해서 소개를 했다면 그에 이어 오늘은 !에 대해 설명해보려고 한다.

옵셔널인 값을 옵셔널이 아닌 값으로 추출해주는 방법들을 정리해보자!

(옵셔널에 대해 모르시는 분이라면 여기👇를 참고해주세요!)

2021.06.06 - [📍 Swift Note/📋 Concept Summary] - [Swift] Optional(옵셔널) 정리

[Swift] Optional(옵셔널) 정리

 

📎 옵셔널 추출 (Optional Unwrapping)

옵셔널 추출은 말 그대로 옵셔널인 값을 옵셔널이 아닌 값으로 추출해주는 것을 뜻한다.

스위프트는 옵셔널 타입과 논 옵셔널 타입을 철저히 구분하여 처리하기 때문에,

논 옵셔널 타입이 필요할 때는 꼭 옵셔널 추출 과정이 필요하다.

 

이 옵셔널 추출은 단순히 이해하면 그저 '옵셔널 -> 논 옵셔널' 과정이지만

정확히 이해하기 위해서는 Unwrapping이라는 키워드에 초점을 맞춰야 한다.

아래에 옵셔널과 옵셔널 추출을 쉽게 이해할 수 있도록 간단히 그림을 그렸다.

옵셔널, 옵셔널 추출

이 그림을 보면, Int!로 옵셔널 했을 때 값이 wrapping,
그리고 다시 wrapping된 것을 벗겼을 때 unwrapping되는 것을 확인 가능하다.

👉 wrapping이 바로 옵셔널, unwrapping이 옵셔널 추출을 의미하는 것이다.

 

이렇게 옵셔널은 단순히 nil을 넣을 수 있게 바꿔준다! 보다는

nil까지 담을 수 있게 감싸준다.라는 표현이 정확하다.

👉 따라서 옵셔널 추출은, 이 감싸놓은 옵셔널 값을 다시 꺼내는 과정이다.!!

 

이렇게 정확히 이해해 놓으면, 이제 공부할 강제 추출과 옵셔널 바인딩, 체이닝을 좀 더 쉽게 공부할 수 있을 것이다.

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📎 강제 추출 (Forced Unwapping)

강제 추출은 옵셔널의 값을 추출하는 가장 간단한 방법이다.

아래에 강제추출의 간단한 예시를 작성했다.

var num1: Int? = 1
var num2: Int = num1!

print(num1, num2)
// Optional(1) 1

num2의 경우 옵셔널이 아니기 때문에 옵셔널 타입인 num1의 값을 저장할 수 없다.

따라서 num1 뒤에 !를 붙여서 강제추출하여 값을 할당해주었다.

 

이렇게 강제추출의 경우에는 ! 하나로 쉽게 옵셔널 추출을 할 수 있지만, 강제 추출 방식의 사용은 지양하는 것이 좋다.

강제추출은 옵셔널 추출을 하는 가장 간단한 방법인 동시에 가장 위험한 방법이기 때문이다.

 

그 이유를 위에서 봤던 그림을 가져와 다시 생각해보자.

강제 추출

강제 추출은 안에 값이 있는지, 없는지도 확인하지 않고 그냥 강제로 값을 꺼내오는 방법이기 때문에

값을 꺼냈을 때 안에 실제 값이 존재했다면 다행이지만,

꺼냈는데 값이 없다면(nil 이라면) 바로 런타임 오류가 발생하게 된다.

 

아래는 잘못된 강제추출이 진행되었을 때 오류가 발생하는 상황을 캡처한 내용이다.

강제 추출 런타임 오류

위의 코드에서는 옵셔널인 a에 nil을 할당했고, 옵셔널이 아닌 b변수에 nil값이 저장된 a를 강제추출하여 저장했다.

존재하지 않는 값인 nil에 접근을 시도하니

Fetal error: Unexpectedly found nil while unwrapping an Optional value라는 오류를 볼 수 있다.

 

👉 이렇게 강제추출은 런타임 오류의 가능성을 언제나 갖고있기 때문에 지양하는 것이 좋고,

로직상 nil 때문에 오류가 발생할 가능성이 100% 없다고 판단될 때만 사용해야 한다. 

(하지만 실제 프로젝트용 프로그래밍 중에는 그럴 일이 드물다.)

 

그럼 보다 안전하게 옵셔널 추출하는 방법을 한 번 알아보자.

안전한 추출 방법으로는 옵셔널 바인딩과 옵셔널 체이닝 이렇게 두 가지 방식이 있다.

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📎 옵셔널 바인딩 (Optional Binding)

옵셔널 바인딩은 추출하려는 값이 nil인지 먼저 확인하고 추출하는 방식이다.

옵셔널 바인딩은 보통 if 또는 while 구문 등과 결합하여 사용한다.

 

아래에 간단히 옵셔널 바인딩을 확인할 수 있는 코드를 작성했다.

var num: Int? = nil

if var number = num {
    number = 2
    print(number)
}
else {
    print("num is nil")
}

// num is nil

보통 if문에 var를 사용할 수 없지만, 옵셔널 바인딩에서는 if var 혹은 if let을 사용할 수 있다.

위의 if var number = num의 의미는

'만약 옵셔널이 아닌 number 변수에 옵셔널인 num 값을 할당 할 수 있으면'이라는 뜻을 가진다고 생각하면 쉽다.

따라서 위의 코드를 보면, num 값에 현재 nil이 저장되어 있으므로 else에 해당하는 동작을 수행했다.

만약 값이 존재했다면 옵셔널에서 추출한 값을 상수나 변수로 할당하여 옵셔널이 아닌 형태로 사용할 수 있게 해준다.

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📎 옵셔널 체이닝 (Optional Chaining)

옵셔널 체이닝은 이름에서부터 느껴지듯,

옵셔널을 반복사용하여 옵셔널이 체인처럼 꼬리에 꼬리를 물고 있는 모양이다.

체인처럼 서로가 이어져있기 때문에 중간에 하나라도 값이 존재하지 않으면 (nil이면) 바로 nil을 반환한다.

 

이에 대한 내용을 바로 코드로 살펴보자.

class Person {
    var name: String
    var info: Info?
    
    init(name: String) {
        self.name = name
    }
}

class Info {
    var phoneNum: Int
    var adress: Adress?
    
    init(phoneNum: Int) {
        self.phoneNum = phoneNum
    }
}

class Adress {
    var city: String
    var street: String?
    
    init(city: String) {
        self.city = city
    }
}

let seolhee: Person = Person(name: "seolhee")

// 옵셔널 체이닝을 통한 추출
let seolheeInfo: String? = seolhee.info?.adress?.street
// nil

위의 코드 맨 마지막 줄에서 프로퍼티를 통해 체인처럼 이어져있는 옵셔널 체이닝을 확인할 수 있다.

옵셔널 체이닝은 보다시피 info부터 차례대로 nil값인지 아닌지를 검사하여 결과를 반환한다.

nil이 반환될 수도 있다는 점을 고려해 프로퍼티마다 ?를 붙여주었다.

 

빠른 이해를 위해 아래에 간단히 위 코드의 옵셔널 체이닝 진행 방향을 그렸다.

코드의 옵셔널 체이닝 진행 설명

먼저 seolhee의 info가 nil인지 검사하는데, 현재 info 변수에는 아무 값도 저장되지 않았기 때문에

그 뒤를 검사할 필요 없이 바로 nil을 반환하는 모습을 볼 수 있다.

 

👉 여기서 새롭게 알 수 있는 정보가 하나 있다.

바로 강제 추출과 옵셔널 체이닝의 차이점 !

강제 추출은 nil 값을 반환할 수 없기 때문에 위의 코드를 강제 추출로 진행했다면 분명 오류를 만들었을 것이다.

하지만 옵셔널 체이닝은 반환을 옵셔널 값으로 해주기 때문에 nil 값이 저장되어있더라도 추출이 가능하다.💥

다시 한 번 옵셔널 체이닝이 안전한 방법이란 것을 알 수 있는 부분이다.

 

돌아와서, 위의 옵셔널 체이닝 예제 코드에 값을 할당하여 다시 한 번 옵셔널 체이닝을 해보자.

// 옵셔널 체이닝으로 값 할당
seolhee.info = Info(phoneNum: 0000)
seolhee.info?.adress = Adress(city: "인천")
seolhee.info?.adress?.street = "계양구"

// 옵셔널 체이닝
let seolheeInfo: String? = seolhee.info?.adress?.street
// "계양구"

위에서 작성한 코드에 이렇게 값을 할당해주고 다시 옵셔널 체이닝을 해주었다.

값을 다 할당해 주었기에 info부터 차례대로 검사했을 때 nil 값이 없었고, street에 저장된 값을 성공적으로 반환했다.

 

👉 그런데 위의 코드의 주석을 확인하면 특이한 점을 발견할 수 있다.

옵셔널 체이닝은 반대로, 값의 할당도 가능하다는 것 !

물론 여기서도 추출할 때와 마찬가지로,

이어지는 다른 프로퍼티들에 값이 할당되어있지 않다면 옵셔널 체이닝 동작은 중간에 중단된다.

 

이렇게 옵셔널 체이닝에 대해 알아봤는데,

여기서 한 가지 추가하고 싶은 내용이 있다. 

옵셔널 체이닝은 옵셔널 바인딩과 결합할 수 있다는 것.!!💥

 

 ✏️ 옵셔널 체이닝 + 바인딩

바로 코드로 확인해보자.

let seolhee: Person = Person(name: "seolhee")

// 옵셔널 체이닝으로 값 할당
seolhee.info = Info(phoneNum: 0000)
seolhee.info?.adress = Adress(city: "인천")
seolhee.info?.adress?.street = "계양구"

// 옵셔널 바인딩과 체이닝의 결합
if let information: String = seolhee.info?.adress?.street {
    print(information)
}
else {
    print("Can not find")
}

// "계양구"

위의 코드를 확인해보면 if let을 사용하였고, 뒤에 옵셔널 체이닝 구문을 넣은 것을 확인할 수 있다.

이렇게 옵셔널 바인딩과 체이닝을 함께 사용하면,

바인딩을 통해 seolhee.info.adress.street의 결괏값이 nil이 아님을 확인하는 동시에

information이라는 상수로 받아올 수 있다.

👉 옵셔널 바인딩은 이렇게 체이닝과 함께쓰면 굉장히 유용하게 사용할 수 있다.

 

오늘은 강제 추출, 옵셔널 바인딩, 옵셔널 체이닝. 이렇게 다양한 옵셔널 추출 방법에 대해 정리했다.

강제 추출은 문제를 풀면서 많이 사용해봤는데, 바인딩과 체이닝도 연습이 많이 필요할 것 같다.

스위프트를 사용하면서 필수적인 내용이니 꼭 연습해서 내것처럼 사용할 수 있게 하자 !

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🌟 정리 🌟

옵셔널 추출에는 강제 추출, 옵셔널 바인딩, 체이닝이 있는데

강제 추출은 nil인지 확인하지 않고 바로 추출하는 것이고

바인딩은 확인하고 추출, 그리고 체이닝은 연속해서 확인하며 추출하는 방식이다.

강제 추출은 오류 발생 가능성이 높으니 바인딩과 체이닝 위주로 연습하자 !

 

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참고

• 📖 스위프트 프로그래밍
• 📖 https://docs.swift.org/swift-book/LanguageGuide/OptionalChaining.html