Swift 構造体の時代 #yidev

Swift カジュアルプログラミング 《余談》構造体の時代 EZ-NET 熊谷友宏 http://ez-net.jp/ 2015.03.07 @ yidev 第１８回勉強会

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熊谷友宏 http://ez-net.jp/ @es̲kumagai Xcode 5 徹底解説 IP Phone 音でダイヤル 音で再配達ゴッド いつもの電卓 for iPhone いつもの電卓 for iPad 音で再配達

2014 Swift 構造体元年

これまで & これから

これまで Objective-C クラス Primitive 構造体

これから Swift 型 構造体 クラス

これまでの定義 Objective-C // 構造体の定義 typedef struct { int v; } MyStruct; // クラスの定義 @interface MyClass : NSObject @property (readwrite) int v; @end

これからの定義 Swift // 構造体の定義 struct MyStruct { var v:Int32 } // クラスの定義 class MyClass { var v:Int32 }

これまで＆これから これまでの使い方 Objective-C MyStruct s = { 0 }; MyClass* c = [[MyClass alloc] init]; これからの使い方 Swift let s = MyStruct() let c = MyClass()

これまで＆これから Objective-C Swift ▶ 構造体は脇役 ▶ 構造体が主役

原則的な話

構造体 これまで ▶ 複合データ型 これから ▶ 値や状態を表現する型

値とは、定まるもの ▶ 評価したい式で使うもの ▶ 何かの式を評価したもの たとえば a = f(x,y,z)

状態とは、変化するもの ▶ 時間軸で変化する値 ▶ 今の “有り様” を表現するもの たとえば location: (x,y) capacity: ㎖

値と状態 それぞれ別の変数で表現 値 ▶ 不変値変数 let 状態 ▶ 可変値変数 var

これから 変数自体が意味を持つ時代 // 平面を動く物体の座標 var location:(x,y) // 平面座標の値 let location:(x,y)

これから 構造体の性質が格納先で変化 不変値変数 let ▶ Immutable 扱い 可変値変数 var ▶ Mutable 扱い let s = MyStruct() s.value = 10 var s = MyStruct() s.value = 10

これから 値や状態で使う型は 原則、構造体で定義 ▶ String ▶ Array ▶ Int

クラスは？

クラス これまで ▶ オブジェクト型 これから ▶ 状態を制御する型

クラス 状態を制御 ▶ 制御対象の状態を持つ ▶ 状態を制御する機能の集合体 状態は更新可能 let s = MyClass() var s = MyClass() s.value = 10 s.value = 10

コンセプトの違い 構造体 ▶ 値や状態を表現する型 クラス ▶ 状態を制御する型

コンセプトによる違い 同じ書き方で違う仕上がり 構造体 クラス let s = MyStruct() let c = MyClass() 値 実体 制御 状態 （var なら状態）

コンセプトによる違い let で保護されるところ 構造体 クラス let s = MyStruct() let c = MyClass() 値 実体 値の全体 実体のみ 制御 状態

運用

値と状態 おさらい 値 ▶ 不変値変数 let 状態 ▶ 可変値変数 var

値と状態は 相互に乗り入れ可能

カギは 変数のコピー

コピー 状態 値 固定のもの 連動を断ち切る 変化するもの コピー 連動を断ち切る let value = 0 var state = value ここで断ち切る 状態 変化するもの

構造体は コピーが原則

ちなみに

クラスのコピーは実体だけ 実体 実体 制御する状態は共有 状態 let instance1 = 0 let instance2 = instance1 実体を複製、状態は共有

最適化

コピーの指示 これまで Objective-C // 明示コピー NSString* str2 = [str1 copy]; これから Swift // 原則コピー let str2 = str1

コピーの指示 これまで Objective-C ここでコピー！と言っている // 明示コピー NSString* str2 = [str1 copy]; これから Swift ここでコピー！とは言ってない // 原則コピー let str2 = str1

原則コピーで タイミングを言語に委ねられる

原則コピーは 最適化がしやすい

もうひとつの最適化

構造体の基本原則 ▶ 内容はコピー 別の変数へ代入時は内容をコピー ▶ 原則コピー 原則に従えばタイミングは問わない

Array の最適化 ▶ 内容はコピー 別の変数へ代入時は内容をコピー ▶ 原則コピー ただし必要な時までコピーされない

配列コピーのタイミング コピー 配列 配列 バッファーは共有 Buffer

配列コピーのタイミング 書き込み！ 配列 配列 × Buffer Buffer 遅延コピー

Array は最適化設計 原則に沿って遅延コピー

ところで 疑問

マルチスレッドでの挙動は…？ Thread 1 配列 Thread 2 コピーして渡したつもり Buffer × 配列 Buffer 遅延コピー 書き込み！

未確認 なんとなく危なそう

明示コピーの方法は？ Swift Beta 2 時代 ▶ unshare() 今は使えない Swift 1.2 で実現するとしたら…？ ▶ map { $0 } スマートではない

おしまい これまでとこれから ▶ これからは構造体が主役 ▶ 値と状態を扱うオブジェクト 原則 ▶ 内容は原則コピー ▶ 原則コピーで最適化を図る マルチスレッド周りは？ ▶ 未確認 !