Swift2 の新機能 Protocol Extension

Swift 2 の新機能
Protocol Extension
1
安達勇一
クラスメソッド株式会社
2015年06月19日
Ⓒ Classmethod, Inc.
#cmdevio

2
安達勇一
• 2013/12 入社

• TwitterID:
@UsrNameu1

• Github:
https://github.com/UsrNameu1

• Blog:
http://dev.classmethod.jp/
author/yad

• で連載やって
ます

Topics for today
• Protocol Extensionとは
• Protocol Extension詳細
• 標準APIの変更
3Ⓒ Classmethod, Inc.

Topics for today

Protocol
Extensionとは
• Protocolのおさらい
• Extensionのおさらい

Protocolのおさらい
• Javaでいうところのインターフェイスのようなもの
protocol Comparable {
func compareTo(other: Self) -> Bool
}
#cmdevio

• Protocolに定義できる宣言は
• メソッド
• プロパティ
• subscript
func append(x: Generator.Element)
var hashValue: Int { get }
subscript(index: Int) -> Generator.Element
#cmdevio

• Protocolに定義できる宣言は
• イニシャライザ
• typealias
• 演算子
init(floatLiteral value: Double)
typealias Element
func == (lhs: Self, rhs: Self) -> Bool
#cmdevio

• Selfは定義したProtocolに準拠した型を示す
protocol Equatable {
}
struct Entity {
let id: Int
}
extension Entity: Equatable {}
func == (lhs: Entity, rhs: Entity) -> Bool {
return lhs.id == rhs.id
}
#cmdevio

• Selfは定義したProtocolに準拠した型を示す
protocol Equatable {
}
struct Entity {
let id: Int
}
extension Entity: Equatable {}
func == (lhs: Entity, rhs: Entity) -> Bool {
return lhs.id == rhs.id
} EquatableのSelfはここではEntityとしてふるまう
#cmdevio

• Selfはドット経由でProtocolの中で用いれる
typealiasにアクセスできる
protocol Containable {
typealias InnerType
func contain(content: Self.InnerType)
}
#cmdevio

Protocol
Extensionとは

Extensionのおさらい
• Objective-Cでいうところのカテゴリのようなもの
extension Int {
func power(times: Int) -> Int {
return Int(
pow(Double(self), Double(times))
)
}
}
#cmdevio

• Objective-Cでいうところのカテゴリのようなもの
extension Int {
func power(times: Int) -> Int {
return Int(
pow(Double(self), Double(times))
)
}
} Int型に累乗計算をするpowerメソッドを追加
#cmdevio

• Extensionに定義できる宣言は
• 計算プロパティ(クラス、ストラクチャに対して)
• タイププロパティ
• メソッド
• subscript
• イニシャライザ
• ネストされた型
15Ⓒ Classmethod, Inc. #cmdevio

• Extensionで既存の型をProtocolに
準拠できる
protocol Writable {
func write(content: Self)
}
extension String: Writable {
func write(content: String) {
....
}
}
#cmdevio

• class, struct, enumに対して宣言できた
extension SomeClass {
}
extension SomeStruct {
}
extension SomeEnum {
}
#cmdevio

Protocol
Extensionとは

Protocol Extension とは
• class, struct, enum に加えて
protocol に対してもExtensionが
宣言できるようになった
protocol Writable {
func write(content: Self)
}
extension Writable {
…
}
#cmdevio

Topics for today

Protocol
Extension 詳細
• Protocolに対する実装
• Extension対象への制約
• Selfへの制約

Protocol に対する実装
• Protocol 本体での宣言に対する
デフォルト実装をExtensionで決められる
protocol NumberComponent {
typealias NumberType
var defaultNumber : NumberType { get }
}
extension NumberComponent {
typealias NumberType = Int
var defaultNumber: Int {
return 1
}
} #cmdevio

• Protocol 本体での宣言に対する
デフォルト実装をExtensionで決められる
protocol NumberComponent {
typealias NumberType
var defaultNumber : NumberType { get }
}
extension NumberComponent {
typealias NumberType = Int
var defaultNumber: Int {
return 1
}
}
デフォルトの
NumberTypeはInt
デフォルトのdefaultNumberはIn
#cmdevio

• デフォルト実装は準拠する型で実装する必要がない
class NumberRepository: NumberComponent {
}
#cmdevio

• デフォルト実装は準拠する型で実装する必要がない
class NumberRepository: NumberComponent {
}
デフォルト実装が宣言されているときはエラーにならない
#cmdevio

• Protocol本体のインターフェイスを使って
実装できる
protocol SequenceType {
func map<T>(
transform: Self.Generator.Element -> T
) -> [T]
func filter(
includeElement:
Self.Generator.Element -> Bool
) -> [Self.Generator.Element]
}
#cmdevio

実装できる
protocol SequenceType {
func map<T>(
) -> [T]
func filter(
includeElement:
Self.Generator.Element -> Bool
) -> [Self.Generator.Element]
}
個々の要素をマッピングするメソッド
要素をフィルタリングするメソッド
#cmdevio

実装できる
extension SequenceType {
func filterMap<T>(
includeElement:
Self.Generator.Element -> Bool,
) -> [T] {
return filter(includeElement)
.map(transform)
}
} #cmdevio

実装できる
extension SequenceType {
func filterMap<T>(
includeElement:
Self.Generator.Element -> Bool,
) -> [T] {
return filter(includeElement)
.map(transform)
}
}
要素をフィルタリングしたあとで
マッピングするメソッド
#cmdevio

Protocol
Extension 詳細

Extension対象への制約
• Extension対象への制約を
ジェネリクスと同じwhere構文でつけられる
extension SequenceType
where Generator.Element == Bool {
var anyTrue: Bool {
return reduce(false) {
acc, elem in acc || elem
}
}
}
#cmdevio

extension SequenceType
where Generator.Element == Bool {
var anyTrue: Bool {
return reduce(false) {
acc, elem in acc || elem
}
}
}
Protocolへの実装を
利用する際に
満たす必要のある制約
#cmdevio

// true
[true, false, false].anyTrue
// false
[false, false, false].anyTrue
#cmdevio

SequenceType Generator.Element
Array<Bool> Element = Bool
Bool
var anyTrue
#cmdevio

Bool
var anyTrue
anyTrueプロパティの
宣言を行った際に
#cmdevio

Bool
var anyTrue
呼び出した型が
SequenceTypeに
準拠しているかチェック
#cmdevio

Bool
var anyTrue
SequenceTypeの
Generator.Elementが
Boolか
チェック
#cmdevio

Bool
var anyTrue
SequenceTypeのGenerator.Elementが
Boolなのでデフォルト実装を使える
#cmdevio

// true
[true, false, false].anyTrue
// false
[false, false, false].anyTrue
Generator.Element == Bool を満たす型に対しては
anyTrueプロパティを呼び出せる
#cmdevio

満たさないような型に対しては準拠していても
インターフェイスを呼び出せない
// エラー
[1, 2, 3].anyTrue
[3.4, 5.6, 3.2].anyTrue
#cmdevio

Array<Int> Element = Int
Bool
var anyTrue
SequenceTypeの
Generator.Elementが
Boolかチェック
ｘ
#cmdevio

Array<Int> Element = Int
Bool
var anyTrue
SequenceTypeのGenerator.Elementが
Boolではないので
デフォルト実装を使えない
ｘ
#cmdevio

満たさないような型に対しては準拠していても
インターフェイスを呼び出せない
// エラー
[1, 2, 3].anyTrue
[3.4, 5.6, 3.2].anyTrue
Generator.Element == Boolの制約に合わないため、
anyTrueプロパティは呼び出せない
#cmdevio

Protocol
Extension 詳細

Selfへの制約
• Protocolに準拠した型を示すSelfもExtensionの
制約対象とできる
protocol Ordered {
func precedes(other: Self) -> Bool
}
#cmdevio

Selfへの制約
protocol Ordered {
func precedes(other: Self) -> Bool
}
「先行する」という関係をprecedesメソッドで
定義したOrderedプロトコル
#cmdevio

Selfへの制約
extension Ordered
where Self: Comparable {
func precedes(other: Self) -> Bool {
return self < other
}
}
#cmdevio

Selfへの制約
extension Ordered
where Self: Comparable {
func precedes(other: Self) -> Bool {
return self < other
}
}
Comparableプロトコルに準拠した型に
対しては既存の演算子を先行する関係の定義に流用する
#cmdevio

Selfへの制約
extension Int: Ordered {}
1.precedes(0)
extension Double: Ordered {}
(1.2).precedes(4.1)
#cmdevio

Selfへの制約
Ordered
Comparable
Double Int
func precedes
#cmdevio

Selfへの制約
Ordered
Comparable
Double Int
Orderedに既存の型を準拠させる際に
func precedes
#cmdevio

Selfへの制約
Ordered
Comparable
Double Int
既存の型がComparableに準拠しているか
チェックされる
func precedes
#cmdevio

Selfへの制約
Ordered
Comparable
Double Int
Comparableにも準拠していれば
デフォルト実装を使える
func precedes
#cmdevio

Selfへの制約
extension Int: Ordered {}
1.precedes(0)
extension Double: Ordered {}
(1.2).precedes(4.1)
Comparableプロトコルに準拠した型に対しては
先行する関係を示したprecedeメソッドを
実装なしで呼べる
#cmdevio

Selfへの制約
struct Rational: Ordered {
var numer: Int
var denom: Int
} // エラー
#cmdevio

Selfへの制約
Ordered
Comparable
Rational
既存の型がComparableに準拠しているか
チェックされる
func precedes
ｘ
#cmdevio

Selfへの制約
Ordered
Comparable
Rational
func precedes
ｘ
Comparableに準拠していなければ
デフォルト実装が使えない
ｘ
#cmdevio

Selfへの制約
struct Rational: Ordered {
var numer: Int
var denom: Int
} // エラー
Comparableプロトコルに準拠しない型に対しては
precedesメソッドの実装が必要
#cmdevio

Topics for today

標準APIの変更
• グローバル関数の変更

グローバル関数の変更
• Swift 1.2 ではProtocol Extensionがつかえず、
Protocolに対するメソッド呼び出しは
グローバル関数で実現されていた。
理想
現実
contains([1, 2, 3, 4], 5)
[1, 2, 3, 4].contains(5)
#cmdevio

• Swift 1.2 ではProtocol Extensionがつかえず、
Protocolに対するメソッド呼び出しは
グローバル関数で実現されていた。
理想
現実
contains([1, 2, 3, 4], 5)
[1, 2, 3, 4].contains(5)
要素がEquatableなSequenceTypeに対して
. でメソッド呼び出しを行いたかった
第一引数をProtocolに準拠した型の値とした
関数で呼び出していた
#cmdevio

理想
現実
contains(filter([1, 2, 3, 4]) {
a in a % 2 == 0 }, 5)
[1, 2, 3, 4].filter {
a in a % 2 == 0
}.contains(5)
要素がEquatableなSequenceTypeに対して
. でメソッド呼び出しを行いたかった
第一引数をProtocolに準拠した型の値とした
関数で呼び出していた
#cmdevio

• Swift 1.2 -> 2 でグローバル関数の多くがProtocol
のメソッドに移行した
https://developer.apple.com/library/prerelease/ios/
releasenotes/General/iOS90APIDiﬀs/modules/Swift.html
#cmdevio

https://developer.apple.com/library/prerelease/ios/
releasenotes/General/iOS90APIDiﬀs/modules/Swift.html
#cmdevio

Swift 1.2
Swift 2
contains([1, 2, 3, 4], 5)
[1, 2, 3, 4].contains(5)
#cmdevio

Swift 1.2
Swift 2
contains(filter([1, 2, 3, 4]) {
a in a % 2 == 0 }, 5)
[1, 2, 3, 4].filter {
a in a % 2 == 0
}.contains(5)
#cmdevio

• プロトコル拡張を使ってプログラミングする
http://ez-net.jp/article/4F/W2t_ixtF/OKrMCHTLSvx7/
• Protocol-Oriented Programming in Swift
https://developer.apple.com/videos/wwdc/2015/?id=408
References
#cmdevio

One more thing…

http://dev.classmethod.jp/
smartphone/wwdc-2015-
swift-2/

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