swift2 の新機能 protocol extension

Swift 2 の新機能 Protocol Extension

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安達勇一クラスメソッド株式会社2015年06月19日

Ⓒ Classmethod, Inc.

#cmdevio

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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

https://github.com/UsrNameu1

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

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}

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• 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

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• 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

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• Selfは定義したProtocolに準拠した型を示す


protocol Equatable { func == (lhs: Self, rhs: Self) -> Bool}struct Entity { let id: Int}extension Entity: Equatable {}func == (lhs: Entity, rhs: Entity) -> Bool { return lhs.id == rhs.id}

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• Selfは定義したProtocolに準拠した型を示す


protocol Equatable { func == (lhs: Self, rhs: Self) -> Bool}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

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• 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)}

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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)) ) }}

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• 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

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• 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

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• 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) { .... }}

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• class, struct, enumに対して宣言できた


extension SomeClass {}extension SomeStruct {}extension SomeEnum {}

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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 { …}

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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 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 }}

デフォルトの NumberTypeはInt

デフォルトのdefaultNumberはIn

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Protocol に対する実装

• 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 {

}

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Protocol に対する実装

• 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

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Protocol に対する実装• 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]}

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protocol SequenceType { func map<T>( transform: Self.Generator.Element -> 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

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



extension SequenceType { func filterMap<T>( includeElement: Self.Generator.Element -> Bool, transform: Self.Generator.Element -> T ) -> [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

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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 } } }

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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

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

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SequenceType Generator.Element

Array<Bool> Element = Bool

Extension対象への制約Bool

var anyTrue

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var anyTrue

anyTrueプロパティの宣言を行った際に

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var anyTrue

呼び出した型が SequenceTypeに準拠しているかチェック

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var anyTrue

SequenceTypeの Generator.Elementが Boolかチェック

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var anyTrue

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

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// 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

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• Extension対象への制約を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

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Array<Int> Element = Int


var anyTrue

SequenceTypeの Generator.Elementが Boolかチェック

ｘ

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Array<Int> Element = Int


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

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• Extension対象への制約を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

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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}

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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

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Selfへの制約



extension Ordered where Self: Comparable { func precedes(other: Self) -> Bool { return self < other }}

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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

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Selfへの制約


extension Int: Ordered {}1.precedes(0)extension Double: Ordered {}(1.2).precedes(4.1)

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Selfへの制約


OrderedComparable

Double Int

func precedes

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Selfへの制約


OrderedComparable

Double Int

Orderedに既存の型を準拠させる際に

func precedes

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Selfへの制約


OrderedComparable

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

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Selfへの制約


OrderedComparable

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

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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

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Selfへの制約


struct Rational: Ordered { var numer: Int var denom: Int} // エラー

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Selfへの制約


OrderedComparable

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

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Selfへの制約


OrderedComparable

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

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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

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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)

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• 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

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グローバル関数の変更理想

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

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• 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

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Swift 1.2

Swift 2


contains([1, 2, 3, 4], 5)

[1, 2, 3, 4].contains(5)

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• 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 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)

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•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 Swifthttps://developer.apple.com/videos/wwdc/2015/?id=408


References

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http://ez-net.jp/article/4F/W2t_ixtF/OKrMCHTLSvx7/

https://developer.apple.com/videos/wwdc/2015/?id=408


One more thing…


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

swift-2/

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

swift2 の新機能 protocol extension

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