SwiftでC言語の共用体(union)的な使い方

SwiftでC言語のunion的な使い方

先日勉強会でSwiftにはC言語の共用体unionってないのでしょうかという質問があったので、Swiftでunion的な使い方を紹介したいと思います。

enumをC言語の共用体として使う

Swiftの予約後にはunion keywordはありません。Swift のドキュメント^*1 にはバーコードの値を扱うenum Barcodeの例が出ています。UPCAとQRCodeでは扱うデータの型が異なるため同じ型として扱いにくいのは確かですが、Swiftのenumを使えば、unionのように扱う事ができます。

enum Barcode {
    case UPCA(Int, Int, Int, Int)
    case QRCode(String)

}

UPCAとQRCodeでは異なるデータの型を扱いたいので、それぞれのキーワードの後に括弧で扱いたい型を指定すれば良いです。これを Associated Value と言います。

let barcode1 = Barcode.UPCA(8, 85909, 51226, 3)
let barcode2 = Barcode.QRCode("Hello World")

こうなれば、UPCAもQRCodeも一つの型として扱いやすいので、Anyじゃなくても配列として扱える。

let barcodes: [Barcode] = [barcode1, barcode2]

Associated Value を取り出す

では、Barcodeの値を引き渡された関数を想定して、その値をprintしてみましょう。Optional型がUnwarpしないと値が取り出せないように、enumのassociated valueも値を取り出すような一手間が必要になります。case節の中のletやvarで値を取り出します。

func process(barcode: Barcode) {
    switch barcode {
    case .UPCA(let a, let b, let c, let d):
        print("UPCA: \(a),\(b),\(c),\(d)")
    case .QRCode(let string):
        print("QR: \(string)")
    }
}

もちろん値を取り出す必要がない場合は括弧全体を省略できます。

    case .UPCA: print("UPCA")
    case .QRCode: print("QRCode")

一つの型のみ注力して値を取り出したい場合は、まぁswitch文を使ってもいいのですが、if 文でも書く事が出来ます。if letといった書き方とずいぶん雰囲気が変わるので、面食らうかもしれませんが、慣れると簡潔にかけていいかもしれません。

if case .QRCode(let string) = barcode {
    print("\(string)")
}

ちょっと一工夫でより便利に

こうした associated valueの取り出すコードを何度も繰り返さなければいけない場合が予想される場合は、enumの型自体に、メソッドなどを用意すると便利になる場合があります。

enum Barcode {
    case UPCA(Int, Int, Int, Int)
    case QRCode(String)

    var UPCA: (Int, Int, Int, Int)? {
        if case .UPCA(let a, let b, let c, let d) = self {
            return (a, b, c, d)
        }
        return nil
    }

    var QRCode: String? {
        if case .QRCode(let string) = self {
            return string
        }
        return nil
    }
}

if let code = barcode.QRCode {
    print("\code")
}

JSONの要素などの表現

このようにenumを使えば、JSONの要素のように、値の型がはっきりしない要素を扱う事が容易になります。この場合Nullには associated value は必要ありませんね。

enum Element {
    case String(Swift.String)
    case Boolean(Bool)
    case Integer(Int)
    case Float(Swift.Float)
    case Dictionary([Swift.String: Element])
    case Array([Element])
    case Null
}

Swift.String や Swift.Float は ネームスペースの問題で Swiftがついていますが、今回は割愛させていただきます。

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^*1 The Swift Programming Language (Swift 2 Prerelease)