익스텐션

익스텐션(Extension) 은 스위프트의 강력한 기능 중 하나입니다. 익스텐션은 구조체, 클래스, 열거형, 프로토콜 타입에 새로운 __기능을 추가__할 수 있는 기능입니다.

기능을 추가하려는 타입의 구현된 소스 코드를 알지 못하거나 볼 수 없다 해도, 타입만 알고 있다면 그 타입의 기능을 확장할 수도 있습니다.

스위프트의 익스텐션이 타입에 추가할 수 있는 기능

• 연산 타입 프로퍼티 / 연산 인스턴스 프로퍼티
• 타입 메서드 / 인스턴스 메서드
• 이니셜라이저
• 서브스크립트
• 중첩 타입
• 특정 프로토콜을 준수할 수 있도록 기능 추가

익스텐션은 타입에 새로운 기능을 추가할 수는 있지만, 기존에 존재하는 기능을 재정의할 수는 없습니다.

클래스의 상속과 익스텐션을 비교해보겠습니다. 이 둘은 비슷해보이지만 실제 성격은 많이 다릅니다.

클래스의 상속은 클래스 타입에서만 가능하지만 익스텐션은 구조체, 클래스, 프로토콜 등에 적용이 가능합니다. 또 클래스의 상속은 특정 타입을 물려받아 하나의 새로운 타입을 정의하고 추가 기능을 구현하는 수직 확장이지만, 익스텐션은 기존의 타입에 기능을 추가하는 수평 확장입니다. 또, 상속을 받으면 기존 기능을 재정의할 수 있지만, 익스텐션은 재정의할 수 없다는 것도 큰 차이 중 하나입니다. 상황과 용도에 맞게 상속과 익스텐션을 선택하여 사용하면 됩니다.

	상속	익스텐션
확장	수직 확장	수평 확장
사용	클래스 타입	클래스, 구조체, 프로토콜, 제네릭 등 모든 타입
재정의	가능	불가능

익스텐션을 사용하는 대신 원래 타입을 정의한 소스에 기능을 추가하는 방법도 있겠지만, 외부 라이브러리나 프레임워크를 가져다 썼다면 원본 소스를 수정하지 못합니다. 이처럼 외부에서 가져온 타입에 내가 원하는 기능을 추가하고자 할 때 익스텐션을 사용합니다. 따로 상속을 받지 않아도 되며, 구조체와 열거형에도 기능을 추가할 수 있으므로 익스텐션은 매우 편리한 기능입니다. 익스텐션은 모든 타입에 적용할 수 있습니다. 모든 타입이라 함은 구조체, 열거형, 클래스, 프로토콜, 제네릭 타입 등을 뜻합니다. 즉, 익스텐션을 통해 모든 타입에 연산 프로퍼티, 메서드, 이니셜라이저, 서브스크립트, 중첩 데이터 타입 등을 추가할 수 있습니다. 더불어 익스텐션은 __프로토콜과 함께 사용__하면 굉장히 강력한 기능을 선사합니다. 이 부분은 __프로토콜 중심 프로그래밍(Protocol Oriented Programming)__에 대해 더 알아보면 좋습니다.

소스코드

정의 문법

extension 키워드를 사용하여 정의합니다.

extension 확장할 타입 이름 {
    /* 타입에 추가될 새로운 기능 구현 */
}

익스텐션은 기존에 존재하는 타입이 추가적으로 다른 프로토콜을 채택할 수 있도록 확장할 수도 있습니다. 이런 경우에는 클래스나 구조체에서 사용하던 것과 똑같은 방법으로 프로토콜 이름을 나열해줍니다.

extension 확장할 타입 이름: 프로토콜1, 프로토콜2, 프로토콜3... {
    /* 프로토콜 요구사항 구현 */
}

스위프트 라이브러리를 살펴보면 실제로 익스텐션이 굉장히 많이 사용되고 있음을 알 수 있습니다. Double 타입에는 수많은 프로퍼티와 메서드, 이니셜라이저가 정의되어 있으며 수많은 프로토콜을 채택하고 있을 것이라고 예상되지만, 실제로 Double 타입의 정의를 살펴보면 그 모든것이 다 정의되어 있지는 않습니다. 그러면 Double 타입이 채택하고 준수해야 하는 수많은 프로토콜은 어디로 갔을까요? 어디에서 채택하고 어디에서 준수하도록 정의되어 있을까요? 당연히 답은 익스텐션입니다. 이처럼 스위프트 표준 라이브러리 타입의 기능은 대부분 익스텐션으로 구현되어 있습니다. Double 외에도 다른 타입들의 정의와 익스텐션을 찾아보면 더 많은 예를 보실 수 있습니다. 꼭 한 번 찾아보세요!

익스텐션 구현

연산 프로퍼티 추가

extension Int {
    var isEven: Bool {
        return self % 2 == 0
    }
    var isOdd: Bool {
        return self % 2 == 1
    }
}

print(1.isEven) // false
print(2.isEven) // true
print(1.isOdd)  // true
print(2.isOdd)  // false

var number: Int = 3
print(number.isEven) // false
print(number.isOdd) // true

number = 2
print(number.isEven) // true
print(number.isOdd) // false

위 코드의 익스텐션은 Int 타입에 두 개의 연산 프로퍼티를 추가한 것입니다. Int 타입의 인스턴스가 홀수인지 짝수인지 판별하여 Bool 타입으로 알려주는 연산 프로퍼티입니다. 익스텐션으로 Int 타입에 추가해준 연산 프로퍼티는 Int 타입의 어떤 인스턴스에도 사용이 가능합니다. 위의 코드처럼 인스턴스 연산 프로퍼티를 추가할 수도 있으며, static 키워드를 사용하여 타입 연산 프로퍼티도 추가할 수 있습니다.

메서드 추가

extension Int {
    func multiply(by n: Int) -> Int {
        return self * n
    }
}
print(3.multiply(by: 2))  // 6
print(4.multiply(by: 5))  // 20

number = 3
print(number.multiply(by: 2))   // 6
print(number.multiply(by: 3))   // 9

위 코드의 익스텐션을 통해 Int 타입에 인스턴스 메서드인 multiply(by:) 메서드를 추가했습니다. 여러 기능을 여러 익스텐션 블록으로 나눠서 구현해도 전혀 문제가 없습니다. 관련된 기능별로 하나의 익스텐션 블록에 묶어주는 것도 좋습니다.

이니셜라이저 추가

extension String {
    init(int: Int) {
        self = "\(int)"
    }
    
    init(double: Double) {
        self = "\(double)"
    }
}

let stringFromInt: String = String(int: 100) 
// "100"

let stringFromDouble: String = String(double: 100.0)    
// "100.0"

인스턴스를 초기화(이니셜라이즈)할 때 인스턴스 초기화에 필요한 다양한 데이터를 전달받을 수 있도록 여러 종류의 이니셜라이저를 만들 수 있습니다. 타입의 정의부에 이니셜라이저를 추가하지 않더라도 익스텐션을 통해 이니셜라이저를 추가할 수 있습니다. 하지만 익스텐션으로 클래스 타입에 편의 이니셜라이저는 추가할 수 있지만, 지정 이니셜라이저는 추가할 수 없습니다. 지정 이니셜라이저와 디이니셜라이저는 반드시 클래스 타입의 구현부에 위치해야 합니다(값 타입은 상관없습니다).

관련문서

• The Swift Programming Language - Extensions