[Swift] Swift 공식 문서 - 기본 연산자(Basic Operators)

안녕하세요. 개발하는 정주입니다.

 

오늘은 기본 연산자(Basic Operators)를 정리하려고 합니다.

 

* 공식 문서 내용을 한 줄 한 줄 읽는 것에 의의를 두었습니다.

* 파파고의 힘을 빌려 번역했으며 잘못된 번역이 있다면 댓글로 알려주세요.

 

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목차

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새로 배운 점

• Swift가 C++로 이루어진 만큼 C와 연산자가 유사한 부분이 많다는 점
• 튜플의 연산

 

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서론

연산자는 값을 할당, 연산, 결합하는 특수 기호입니다. 

예를 들어, 덧셈 연산자(+)는 i = 1 + 2에서와 같이 두 숫자를 더하고

논리 곱 연산자(&&)는 entryDoorCode && passedRetinaScan과 같이 두 개의 Boolean 값을 결합합니다.

 

Swift는 기본적으로 C언어의 연산자를 지원하며 코딩 오류를 줄이기 위해 몇 가지 기능을 개선하였습니다.

할당 연산자(=)가 값을 반환하지 않으므로 연산자(==)의 등호를 사용할 때 값이 잘못 사용되는 것을 방지할 수 있고

산술 연산자(+, -, *, /, % 등)는 값을 오버플로우를 탐지하고 허용하지 않습니다.

 

Swift는 C에서 찾을 수 없는 a..<b와 a...b같은 범위 연산자를 제공하는데, 이는 값의 범위를 편하게 표기할 수 있습니다.

 

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용어(Terminology)

연산자에는 단항, 이항, 삼항 연산자가 있습니다.

 

단항 연산자는 -a처럼 단일 대상을 가집니다. 

단항 prefix 연산자는 대상 바로 앞에 나타나고(예: !b), 단항 postfix 연산자는 대상 바로 뒤에 나타납니다(예: c!).

 

이항 연산자는 2 + 3 같이 두 대상 사이에 위치하는 연산자입니다.

 

삼항 연산자는 세 가지 대상을 가진다. C와 마찬가지로 스위프트는 삼항 연산자(a ? b : c)만 존재합니다.

 

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할당 연산자(Assignment Operator)

할당 연산자(a = b)는 a의 값을 b의 값으로 초기화하거나 변경합니다. 상수와 변수 모두 사용 가능합니다.

let b = 10
var a = 5
a = b
// a is now equal to 10

 

여러 값이 있는 튜플이 있으면 해당 요소를 한 번에 할당할 수 있습니다.

let (x, y) = (1, 2)
// x is equal to 1, and y is equal to 2

 

C 및 Objective-C의 할당 연산자와 달리 Swift의 할당 연산자 자체는 값을 반환하지 않습니다. 다음 문법은 유효하지 않습니다.

if x = y {
    // This isn't valid, because x = y doesn't return a value.
}

이 기능은 실수로 등호 연산자(==) 대신 할당 연산자(=)를 쓰는 것을 방지합니다.

x = y가 유효하지 않은 경우 Swift는 코드에서 이러한 종류의 휴먼 오류를 방지하는 데 도움이 됩니다.

 

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산술 연산자(Arithmetic Operators)

스위프트는 아래 4개의 표준 산술 연산자를 지원합니다.

1 + 2       // equals 3
5 - 3       // equals 2
2 * 3       // equals 6
10.0 / 2.5  // equals 4.0

 

C와 Objective-C의 산술 연산자와는 달리 스위프트 연산자는 기본적으로 값이 오버플로 되는 것을 허용하지 않습니다.

Swift의 오버플로 연산자(예: a &+ b)를 사용하여 오버플로 동작 값을 지정할 수 있습니다.

 

덧셈 연산자는 문자열 연결도 지원합니다.

"hello, " + "world"  // equals "hello, world"

 

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나머지 연산자(Remainder Operator)

나머지 연산자(a % b)는 a에 b의 배수가 얼마나 들어갈지를 계산하고 남은 값(나머지)을 반환합니다.

The remainder operator (%) is also known as a modulo operator in other languages.
However, its behavior in Swift for negative numbers means that, 
strictly speaking, it’s a remainder rather than a modulo operation.

 

나머지 연산자는 다음과 같이 작동합니다.

9 % 4를 계산하려면 먼저 9에 적합할 4의 배수를 계산해야 합니다. 두 개의 4를 9 안에 적합시킬 수 있으며 나머지는 1입니다.

 

스위프트에서는 다음과 같이 씁니다.

9 % 4    // equals 1
-9 % 4   // equals -1

a % b에 대한 답을 결정하기 위해, % 연산자는 다음 방정식을 계산하고 나머지를 출력으로 반환합니다.

 

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단항 음수 연산자(Unary Minus Operator)

숫자 값의 부호는 단항 음수 연산자 -를 사용하여 전환할 수 있습니다. 단항 음수 연산자(-)는 공백 없이 연산자 바로 앞에 붙습니다.

let three = 3
let minusThree = -three       // minusThree equals -3
let plusThree = -minusThree   // plusThree equals 3, or "minus minus three"

 

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단항 양수 연산자(Unary Plus Operator)

단항 양수 연산자(+)는 값에 아무런 영향을 주지 않습니다.

let minusSix = -6
let alsoMinusSix = +minusSix  // alsoMinusSix equals -6

단항 양수 연산자는 값에 아무 변화가 없지만 음수에 단항 음수 연산자를 사용할 때 양수에 대한 대칭을 제공하는 데 사용할 수 있습니다.

 

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합성 할당 연산자(Compound Assignment Operators)

Swift는 C와 마찬가지로 할당(=)을 다른 작업과 결합하는 합성 할당 연산자를 제공합니다. 한 가지 예는 덧셈 할당 연산자(+=)입니다.

var a = 1
a += 2
// a is now equal to 3

"a += 2"라는 표현은 "a = a + 2"를 줄인 것입니다.

실제로 추가 및 할당은 두 태스크를 동시에 수행하는 하나의 연산자로 결합됩니다.

합성 할당 연산자가 값을 반환하지 않습니다. 예를 들어, "let b = a += 2"는 쓸 수 없습니다.

 

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비교 연산자(Comparison Operators)

Swift는 다음과 같은 비교 연산자를 지원합니다.

Equal to (a == b)
Not equal to (a != b)
Greater than (a > b)
Less than (a < b)
Greater than or equal to (a >= b)
Less than or equal to (a <= b)

Swift는 또한 두 개의 객체 참조가 모두 동일한 인스턴스를 참조하는지 확인하는

두 개의 ID 연산자(=== 및 !==)를 제공합니다.

 

각 비교 연산자는 Bool 값을 반환합니다.

1 == 1   // true because 1 is equal to 1
2 != 1   // true because 2 isn't equal to 1
2 > 1    // true because 2 is greater than 1
1 < 2    // true because 1 is less than 2
1 >= 1   // true because 1 is greater than or equal to 1
2 <= 1   // false because 2 isn't less than or equal to 1

 

비교 연산자는 if 문같은 조건문에 사용됩니다.

let name = "world"
if name == "world" {
    print("hello, world")
} else {
    print("I'm sorry \(name), but I don't recognize you")
}
// Prints "hello, world", because name is indeed equal to "world".

 

두 튜플의 유형과 수가 같은 경우 두 튜플을 비교할 수 있습니다.

튜플은 왼쪽에서 오른쪽으로 비교되며, 한 번에 한 값씩 비교하고 두 값이 다를 때까지 비교합니다.

(1, "zebra") < (2, "apple")   // true because 1 is less than 2; "zebra" and "apple" aren't compared
(3, "apple") < (3, "bird")    // true because 3 is equal to 3, and "apple" is less than "bird"
(4, "dog") == (4, "dog")      // true because 4 is equal to 4, and "dog" is equal to "dog"

위의 예에서는 첫 번째 줄에서 왼쪽과 오른쪽의 비교 동작을 볼 수 있습니다.

 

1이 2보다 작기 때문에 (1, "zebra")는 (2, "apple") 보다 작은 것으로 간주됩니다.

비교가 튜플의 첫 번째 요소에 의해 결정되기 때문에 "zebra"가 "apple"보다 작지 않다는 것은 중요하지 않습니다.

 

튜플의 첫 번째 요소가 동일하면 두 번째 요소가 비교됩니다.

이게 두 번째 줄과 세 번째 줄에서 일어나는 일입니다.

 

각 튜플의 각 값에 연산자를 적용할 수 있는 경우에만 튜플을 지정된 연산자와 비교할 수 있습니다.

예를 들어, 아래 코드처럼 String과 Int 값은 모두 < 연산자로 비교할 수 있으므로

두 튜플의 유형(String, Int)을 비교할 수 있습니다. 

 

반대로, 타입의 두 튜플(String, Bool)은 < 연산자를 Bool 값에 적용할 수 없기 때문에 < 연산자로 비교할 수 없습니다.

("blue", -1) < ("purple", 1)        // OK, evaluates to true
("blue", false) < ("purple", true)  // Error because < can't compare Boolean values

 

스위프트 표준 라이브러리는 7개 미만의 요소를 가진 튜플에 대한 튜플 비교 연산자를 포함하고 있습니다.

튜플을 7개 이상의 원소와 비교하려면 직접 비교 연산자를 구현해야 합니다.

 

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삼항 연산자(Ternary Conditional Operator)

삼항 조건 연산자는 의 형태를 취하는 세 부분으로 된 특수 연산자입니다.

question ? answer1 : answer2

'question'이 참인지 거짓인지에 따라 두 가지 표현 중 하나를 반환하는 연산자입니다.

question이 참이면 answer1의 결과 값을 반환하고, 그렇지 않으면 answer2 결과 값을 반환합니다.

 

삼항 조건 연산자는 아래의 코드에 대한 축약형입니다.

if question {
    answer1
} else {
    answer2
}

 

다음은 테이블 행의 높이를 계산하는 예시입니다.

let contentHeight = 40
let hasHeader = true
let rowHeight = contentHeight + (hasHeader ? 50 : 20)
// rowHeight is equal to 90

 

위의 예는 아래 코드를 축약한 것입니다.

let contentHeight = 40
let hasHeader = true
let rowHeight: Int
if hasHeader {
    rowHeight = contentHeight + 50
} else {
    rowHeight = contentHeight + 20
}
// rowHeight is equal to 90

첫 번째 예제에서 삼항 조건 연산자를 사용하는 것은 rowHeight를 코드의 한 줄에서 올바른 값으로 설정할 수 있음을 의미하며, 이는 두 번째 예제에서 사용된 코드보다 더 간결합니다.

 

삼항 조건 연산자는 두 가지 표현 중 고려할 표현식을 결정하는 효율적인 단축법을 제공합니다.

그러나 과도하게 사용될 경우 가독성이 나빠지니 주의해야 합니다.

 

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Nil 병합 연산자(Nil-Coalescing Operator)

nil 병합 연산자는 a ?? b 형태를 갖는 연산자입니다. 옵셔널 a를 언래핑하여 만약 a가 nil 인 경우 b를 반환합니다. a는 항상 Optional형입니다. b는 "a"의 자료형과 일치해야 합니다.

 

이 nil 병합 연산자는 다음 코드의 축약형입니다.

a != nil ? a! : b

위의 코드는 삼항 조건 연산자와 강제 언래핑(a!)을 사용하여 a가 nil이 아닐 때 a 안에 래핑 된 값에 접근하고 그렇지 않을 경우 b를 반환합니다.

Nil 병합 연산자는 이 조건부 검사와 언래핑을 간결하고 읽기 쉬운 형태로 캡슐화할 수 있습니다.

a의 값이 nil이 아닌 경우 b의 값은 계산되지 않습니다. 이를 단축 평가(short-circuit evaluation)라고 합니다.

 

아래 예제에서는 Nil 병합 연산자를 사용하여 기본 색상 이름과 선택적 사용자 정의 색상 이름 중에서 선택합니다.

let defaultColorName = "red"
var userDefinedColorName: String?   // defaults to nil

var colorNameToUse = userDefinedColorName ?? defaultColorName
// userDefinedColorName is nil, so colorNameToUse is set to the default of "red"

userDefinedColorName 변수는 옵셔널 문자열로 정의되며 기본값은 nil입니다.

userDefinedColorName은 옵셔널 타입이기 때문에 Nil 병합 연산자를 사용할 수 있습니다.

 

위의 예에서 연산자는 colorNameToUse라는 문자열 변수의 초기 값을 결정하는 데 사용됩니다.

userDefinedColorName이 nil이기 때문에 defaultColorName를 반환합니다.

 

nil이 아닌 값을 userDefinedColorName에 할당하고 nil 병합 연산자 검사를 다시 수행하면 userDefinedColorName에 래핑 된 값이 반환됩니다.

userDefinedColorName = "green"
colorNameToUse = userDefinedColorName ?? defaultColorName
// userDefinedColorName isn't nil, so colorNameToUse is set to "green"

 

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범위 연산자(Range Operators)

Swift에는 값 범위를 표현하기 위한 단축어인 여러 범위 연산자가 있습니다.

 

닫힌 범위 연산자(Closed Range Operator)

닫힌 범위 연산자(a...b)는 a에서 b까지 이어지는 범위를 정의하고 a 및 b 값을 포함합니다.

닫힌 범위 연산자는 모든 값을 포함한 범위(예: 루프 포함)에서 유용합니다.  a 값은 b보다 크면 안 됩니다.

for index in 1...5 {
    print("\(index) times 5 is \(index * 5)")
}
// 1 times 5 is 5
// 2 times 5 is 10
// 3 times 5 is 15
// 4 times 5 is 20
// 5 times 5 is 25

 

반 닫힌 범위 연산자(Half-Open Range Operator)

반 닫힌 범위 연산자(a..<b)는 a에서 b까지의 범위를 정의하지만 b는 포함하지 않습니다. 

첫 번째 값을 포함하고 마지막 값은 포함하지 않기 때문에 반 닫힌 범위라고 합니다.

닫힌 범위 연산자와 마찬가지로 a 값은 b보다 커서는 안 됩니다. a 값이 b와 같으면 결과 범위는 비어 있게 됩니다.

 

반 닫힌 범위 연산자는 Array처럼 0부터 시작하는 리스트를 이용할 때 특히 유용합니다.

let names = ["Anna", "Alex", "Brian", "Jack"]
let count = names.count
for i in 0..<count {
    print("Person \(i + 1) is called \(names[i])")
}
// Person 1 is called Anna
// Person 2 is called Alex
// Person 3 is called Brian
// Person 4 is called Jack

count의 값은 4지만 "0..< count"는 반 닫힌 범위이기 때문에 0~3입니다.

 

단방향 범위(One-Sided Ranges)

닫힌 범위 연산자는 한 방향으로 지속되는 범위를 갖습니다. 예를 들어 Index 2부터 배열 끝까지의 요소를 모두 포함합니다.

이 경우 범위 연산자의 한쪽에만 값을 넣어도 됩니다. 연산자의 한쪽에만 값이 있기 때문에 단방향 범위라고 합니다.

for name in names[2...] {
    print(name)
}
// Brian
// Jack

for name in names[...2] {
    print(name)
}
// Anna
// Alex
// Brian

 

반 닫힌 범위 연산자도 마지막 범위 값으로만 써있는 형태를 가지고 있습니다.

for name in names[..<2] {
    print(name)
}
// Anna
// Alex

 

단방향 범위는 첨자뿐만 아니라 다른 용도로도 사용될 수 있습니다.

반복이 어디서 시작되어야 하는지 명확하지 않기 때문에 첫 번째 값이 생략된 단방향 범위에 대해서는 반복할 수 없습니다.

마지막 값을 생략할 때는 범위가 무제한으로 계속되기 때문에 루프에 대해 명시적인 종료 조건을 추가해야 합니다. 

 

아래 코드에 표시된 대로 단측 범위에 특정 값이 포함되어 있는지도 확인할 수 있습니다.

let range = ...5
range.contains(7)   // false
range.contains(4)   // true
range.contains(-1)  // true

 

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논리 연산자(Logical Operators)

논리 연산자는 Boolean 값을 true와 false로 수정하거나 결합합니다.

스위프트는 C 기반 언어에서 볼 수 있는 세 가지 표준 논리 연산자를 지원합니다.

Logical NOT (!a)
Logical AND (a && b)
Logical OR (a || b)

 

논리 부정 연산자(Logical NOT Operator)

논리 부정 연산자(!a)는 부울 값을 반전시켜 참이 거짓이 되고 거짓이 참이 됩니다.

논리 부정 연산자는 접두사 연산자로 공백 없이 연산자가 작동하는 값 바로 앞에 표시됩니다.

let allowedEntry = false
if !allowedEntry {
    print("ACCESS DENIED")
}
// Prints "ACCESS DENIED"

if !allowedEntry는 "if not allowed entry."로 읽을 수 있습니다.

후속 행은 "not allowed entry"가 true인 경우, 즉 allowedEntry가 false인 경우에만 실행됩니다.

이 예시처럼 Boolean 상수 및 변수 이름을 신중하게 선택하면 이중 부정이나 혼란스러운 논리문을 피하면서 코드의 가독성을 유지하는 데 도움이 될 수 있습니다.

 

논리 곱 연산자(Logical AND Operator)

논리 곱 연산자 (a & b)는 전체 식이 true가 되려면 두 값이 모두 true여야 하는 논리 식을 생성합니다.

두 값 중 하나가 거짓이면 전체 식도 거짓이 됩니다.

 

첫 번째 값이 거짓이면 두 번째 값은 계산되지도 않는데, 이는 전체 식이 참이 될 수 없기 때문이다.

이를 단축 평가(short-circuit evaluation)라고 합니다.

 

이 예에서는 두 Boolean 값을 고려하며 두 값이 모두 참인 경우에만 액세스를 허용합니다.

let enteredDoorCode = true
let passedRetinaScan = false
if enteredDoorCode && passedRetinaScan {
    print("Welcome!")
} else {
    print("ACCESS DENIED")
}
// Prints "ACCESS DENIED"

 

논리 합 연산자(Logical OR Operator)

논리 합 연산자 (a || b)는 두 개의 인접한 파이프 문자로 만들어진 infix 연산자이다.

두 값 중 하나만 참이어도 전체 결과가 참입니다.

 

위의 논리 곱 연산자와 마찬가지로 논리 합 연산자도 단축 평가를 사용하여 표현식을 고려합니다.

논리 합 연산식의 왼쪽이 참이면 전체 식을 변경할 수 없으므로 오른쪽이 계산되지 않습니다.

 

아래 예제에서 첫 번째 Boolean 값(hasDoorKey)은 거짓이지만 두 번째 값(knowsOverridePassword)은 참입니다.

하나의 값이 참이기 때문에 전체 식도 true로 평가되고 액세스가 허용됩니다.

let hasDoorKey = false
let knowsOverridePassword = true
if hasDoorKey || knowsOverridePassword {
    print("Welcome!")
} else {
    print("ACCESS DENIED")
}
// Prints "Welcome!"

 

논리 연산자의 조합(Combining Logical Operators)

여러 논리 연산자를 결합하여 더 긴 복합 표현식을 만들 수 있습니다.

if enteredDoorCode && passedRetinaScan || hasDoorKey || knowsOverridePassword {
    print("Welcome!")
} else {
    print("ACCESS DENIED")
}
// Prints "Welcome!"

이 예제는 더 긴 복합식을 만들기 위해 다중 && 및 | 연산자를 사용합니다.

그러나, && 및 || 연산자는 여전히 두 개의 값에서만 작동하므로, 이것은 실제로 서로 연결된 세 개의 작은 표현식입니다.

예제는 다음과 같이 읽을 수 있습니다.

만약 우리가 정확한 도어 코드를 입력하고 망막 스캔을 통과했다면, 
혹은 유효한 도어 키가 있거나, 비상 오버라이드 비밀번호를 알고 있다면, 접근을 허용하세요.

entryDoorCode, passedRetinaScan 및 hasDoorKey 값을 기준으로 처음 두 하위 식은 거짓입니다.

그러나 비상 재정의 암호가 알려져 있으므로 전체 복합 식은 여전히 true로 평가됩니다.

 

스위프트 논리 연산자 && 및 ||는 가장 왼쪽 부분 식을 먼저 평가합니다.

 

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명시적 괄호(Explicit Parentheses)

복잡한 표현식의 의도를 읽기 쉽게 하기 위해 굳이 필요하지 않은 괄호를 쓰기도 합니다.

위의 출입문 예제에서는 복합 표현식의 첫 번째 부분 주위에 괄호를 추가하여 의미를 명확히 할 수 있습니다.

if (enteredDoorCode && passedRetinaScan) || hasDoorKey || knowsOverridePassword {
    print("Welcome!")
} else {
    print("ACCESS DENIED")
}
// Prints "Welcome!"

괄호는 처음 두 값이 전체 논리에서 가능한 별도의 상태의 일부로 간주된다는 것을 명확히 합니다.

복합식의 출력은 변하지 않지만, 전체적인 의도는 독자에게 더 명확해집니다.

간결함보다는 가독성을 항상 선호합니다. 의도를 명확히 하는 데 도움이 되는 괄호를 사용하십시오.

 

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참조

https://docs.swift.org/swift-book/

https://bbiguduk.gitbook.io/swift/