[인터뷰질문 002] Swfit에서 class와 struct의 차이점이 무엇인가요?

https://www.hackingwithswift.com/interview-questions/what-are-the-main-differences-between-classes-and-structs-in-swift

값 타입, 참조 타입

많은 분들이 머리로는 다 알고 있는 부분일것이라 생각합니다. 저도 class는 reference type 이고, struct는 value types이다. 라고 알고 있습니다.

그게 무슨 뜻일까요? 쉽게 비유하면, 엑셀과 스프레드 시트로 할 수 있습니다.

여러분이 하나의 엑셀을 만들고 다른 동료에게 보내고 난 다음에, 그 엑셀이 어떻게 되었는지는 관심도 없고 나에게 영향을 주지 않죠. 하지만 내가 스프레드 시트를 만들어서 전해주면, 다른사람이 내가 만든 결과물에 영향을 줄 수 있습니다.

너무 동떨어진 예제라면 아래 코드로 이해해 보도록 하겠습니다.

struct Student {
    var name: String
    var age: Int
}

간단한 예제의 struct가 있습니다. name과 age를 가지고 있습니다.

let firstStudent = Student(name: "Leeo_student", age: 17)
print(firstStudent.name, firstStudent.age) // Leeo_student 17

var secondStudent = firstStudent
secondStudent.name = "batgird_student"
secondStudent.age = 18

print(firstStudent.name, firstStudent.age) // Leeo_student 17
print(secondStudent.name, secondStudent.age) // batgird_student 18

처음에 생성하고 바로 출력해보면, 생성한 결과가 나오니 이상하진 않습니다. 그리고 두번째 변수를 만들어서 대입해주고, 값을 할당 해줍니다. 그리고 다시 두 변수 다 출력 해보면, 우리가 입력한 결과가 출력됩니다. 마치 내가 작업하던 엑셀을 복사해서 하나 더 만들어 작업한 것과 같은 상황이죠.

그렇다면 class는 어떨까요?

class Friend {
    var name: String
    var age: Int

    init(name: String, age: Int) {
        self.name = name
        self.age = age
    }
}

위에서 봤던 struct와 같은 class입니다.

let firstFriend = Friend(name: "Leeo", age: 27)
print(firstFriend.name, firstFriend.age) // Leeo 27

var secondFriend = firstFriend
secondFriend.name = "batgird"
secondFriend.age = 28

print(firstFriend.name, firstFriend.age) // batgird 28
print(secondFriend.name, secondFriend.age) // batgird 28

내가 바꾼건 secondFriend이지만, firstFriend과 같은 인스턴스를 바라보고 있기 때문에 영향을 받고 있습니다.

여담이지만 struct와 다르게 class는 reference type 이기에 메모리 관리가 필요합니다. 그래서 다 사용하고나면, 메모리의 사용을 줄이기 위해 deinit이 호출됩니다. 다음 예제는 사용 후, deinit까지 호출된 모습입니다.

var thirdFriend: Friend? = Friend(name: "mizz", age: 32)
print(thirdFriend!.name, thirdFriend!.age) // mizz 32
thirdFriend = nil // good bye my friend

이제 차이가 느껴지시나요? 그럼 여기서드는 질문이 하나 있습니다. 언제 struct, class를 골라써야하나요?

Value Type을 써야하는 순간

인스턴스의 데이터를 == 와 같은 비교를 해야하는 순간에는 밸류 타입을 써야합니다.

struct Point: CustomStringConvertible {
  var x: Float
  var y: Float

  var description: String {
    return "{x: \(x), y: \(y)}"
  }
}

let point1 = Point(x: 2, y: 3)
let point2 = Point(x: 2, y: 3)

위의 예제를 살펴보겠습니다. point1과 point2가 같은 좌표계이지만 다른 두 위치를 나타낸다는 것을 알고 있습니다.

같은 형태로 다른 인스턴스를 만들어 내야한다면, struct를 쓰면 좋습니다.

multiple threads에서 동작하게 된다면 Value Type을 사용하는 것이 좋습니다. 왜냐하면, 멀티플 쓰레드에서는 언제 어떻게, 값이 변할지 모르기 때문에 여러군데에서 값을 변경하면 원하지 않는 버그가 발생할 수 있기 때문이죠. 만약 여러 쓰레드에서 값을 변경하고 싶다면, 다른 방법을 사용해야합니다.

Reference Type을 써야하는 순간

===로 비교해야하는 순간에는 Reference Type을 써야합니다. === 연산자는 메모리 상의 인스턴스가 같음을 비교하기 때문에, 참조형이 필요하겠죠?

생성한 인스턴스가, 공유되고 상태가 계속 변경되어야 한다면 Reference Type을 써야합니다.

일반적으로 많이 사용되는 예를 이용하여 나타내 보겠습니다.

class Account {
    var balance = 0.0
}

class Person {
    let account: Account

    init(_ account: Account) {
        self.account = account
    }
}

위와 같은 클래스가 있을 때, class로 짰다는 뜻은 사람의 잔액을 이 곳 저곳에서 접근해서 변경할 것이고, 항상 모두가 같은 잔액을 바라보고 있을 수 있다는 장점이 있습니다.

let account = Account()

let person1 = Person(account)
let person2 = Person(account)

person2.account.balance += 100.0

person1.account.balance    // 100
person2.account.balance    // 100