リテラルと型の話 #__swift__
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EZ-NET 熊⾕友宏 http://ez-net.jp/
2015.12.20 @ 集まれ Swift 好き！Swift 愛好会
リテラルと型の話Swift カジュアルプログラミング
Swift 2.1.1
熊谷友宏EZ-NET http://ez-net.jp/ @es_kumagai
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できること
#__swift__
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混乱しがちな？
リテラルの話
リテラルの話
1. リテラルの基礎を知り 2. リテラルの仕組みを把握して 3. リテラルの実際の動きを掌握する
構成
リテラル概要
リテラル
▶ コードで値を書くのに使う ▶ 具体的な内容を記述する
概要
"Swift"
2.1
リテラル
▶ 整数リテラル ▶ 小数点数リテラル ▶ 真偽値リテラル ▶ 文字列リテラル ▶ nil リテラル ▶ 配列リテラル ▶ 辞書リテラル
種類
… 3 … 3.1 … true, false … "STRING" … nil … [ value, ... ] … [ key : value, ... ]
リテラル【 Literal 】 ▶ 書いたまんま、というのを表す言葉 ▶ 高級言語の用語で、コードに直接記載された値
即値【 Immediate 】 ▶ 直接的なものを表す言葉 ▶ アセンブラ用語で、コードに直接埋め込んだデータ
言葉が違うからリテラルを即値と訳すのは誤りとする説も ありますが、訳として間違いとも言えない気もします。
【補足】リテラルと即値
リテラルを書く
リテラルの書式 (1/7)
▶ 2進数、8進数、10進数、16進数で表記可能 ▶ 各数字の後ろに自由に _ を挿入できる
整数リテラル
200 // 10 進数 0xc8 // 16 進数 0o310 // 8 進数 0b11001000 // 2 進数
20_000_000 // _ は無視される
リテラルの書式 (2/7)
▶ 10進数、16進数で表記可能 ▶ 各数字の後ろに自由に _ を挿入できる
小数点数リテラル
2.10 // 10進数
1.25e-4 // 10進数 … 1.25 × 10-4 0x15.8p3 // 16進数 … 0x15.8 × 23
1.001_001_e-8 // _ は無視される
リテラルの書式 (3/7)
▶ 真か偽かの２種類だけ
真偽値リテラル
true // 真を表現 false // 偽を表現
リテラルの書式 (4/7)
▶ 引用符で括って文字列を表現 ▶ 特別な文字も挿入可能
文字列リテラル
"Swift" // Swift
"\"Swift\"" // "Swift" "Header:\tText" // Header: Text "!\u{20DD}" // ! ⃝
リテラルの書式 (5/7)
▶ 無 を表現
nil リテラル
nil // 無
リテラルの書式 (6/7)
▶ 複数の要素を持つことを表現 ▶ 各要素は自由に指定
配列リテラル
[ 1.5, val, "STR" ] // ３つの要素を持つ配列 [] // 何も要素を持たない配列
リテラルの書式 (7/7)
▶ 複数の要素を持つことを表現 ▶ 各要素は キー と 値 の対で自由に指定
辞書リテラル
[ "A": 10, "B": 20 ] // ２つの要素を持つ辞書 [ : ] // 何も要素を持たない辞書
リテラルを使う
リテラルの使い方
▶ 変数に入れて使う
コード内にリテラルを書く
let name = "Swift"
let version = 2.1
リテラルの大事なところ基礎
リテラルに 型 はない
リテラルの大事なところ
▶ リテラルだけでは値はできない
リテラル自体に型はない
let value = nil
Type of expression is ambiguous with more context
リテラルを型に嵌める必要がある
リテラルの大事なところ
▶ リテラルが型の値に変換される ▶ 前後関係から適切な型が決定される
型を明記して値にする
let value = nil as Int?
let value:Int? = nil
でも、型を明記しないでリテラルを使えていたような？
let name = "Swift"
let version = 2.1
リテラルの既定の型
リテラルの大事なところ
▶ リテラルは型を明示して値にする ▶ 明示されないときは 既定の型 とみなす
リテラルを型に嵌める
// 整数リテラルが Double 型に決まる let value = 10 as Double
// 整数リテラルが Int 型とみなされる let value = 10
Double 型
Int 型
型が明示されないときの既定の型リテラルの大事なところ
▶ 整数リテラル ▶ 小数点数リテラル ▶ 真偽値リテラル ▶ 文字列リテラル ▶ nil リテラル ▶ 配列リテラル ▶ 辞書リテラル
… Int 型 … Double 型 … Bool 型 … String 型 … なし … Array 型 … Dictionary 型
リテラルの大事なところ
▶ 前後関係からも型が推論される ▶ たとえば、代入や計算
前後関係からも型が決まる
// Double 型の変数があるとき let value:Double = 10
// 整数リテラルが Double 型とみなされる let answer = value * 10
Double 型
リテラルの大事なところ
▶ 前後関係からも型が推論される ▶ たとえば、関数の引数
前後関係からも型が決まる
// Double 型を受け取る関数があるとき func doSomething(value:Double) {
}
// 渡したリテラルが Double 型とみなされる doSomething(10)
Double 型
型が既に決められている場合はそれに従う let array: [Int] = [10, 20, 30]
内容から [Double] 型と推論 let array = [3.01, 3.12, 3.23, 3.34]
オブジェクト型は継承関係も考慮して推論 let array = [りんご(), みかん(), ぶどう()]
プロトコルの準拠性や継承関係では推論されない
【余談】配列リテラルからの型推論
[Int] 型
[Double] 型
[くだもの] 型
リテラルを型に嵌める仕組み実践
型がリテラルを引き受ける仕組み
▶ 型がリテラルの受け入れを表明する ▶ 対応リテラルは LiteralConvertible で決定
// IntegerLiteralConvertible を表明していれば enum MyVariant : IntegerLiteralConvertible {
}
// 整数リテラルを受け入れられる let value: MyVariant = 10
リテラルを受け入れられる型型がリテラルを引き受ける
▶ イニシャライザーでリテラルを受け取る ▶ 受け取った値を適切なデータに変換する
enum MyVariant : IntegerLiteralConvertible {
case IntegerValue(Int) case FloatingPointValue(Double)
init(integerLiteral value: Int) {
self = .IntegerValue(value) } }
型が責任を持って値を作る型がリテラルを引き受ける
受け入れ表明で使うプロトコル型がリテラルを引き受ける
▶ 整数リテラル
▶ 小数点数リテラル
▶ 真偽値リテラル
▶ 文字列リテラル
▶ nil リテラル
▶ 配列リテラル
▶ 辞書リテラル
… IntegerLiteralConvertible
… FloatLiteralConvertible
… BooleanLiteralConvertible
… StringLiteralConvertible
… NilLiteralConvertible
… ArrayLiteralConvertible
… DictionaryLiteralConvertible
定義 protocol IntegerLiteralConvertible {
typealias IntegerLiteralType
init(integerLiteral value: IntegerLiteralType) }
整数リテラルを受け取るときに使うイニシャライザーが 規定されています。これに準拠した型は整数リテラルを 受け入れられる型になります。
【補足】IntegerLiteralConvertible
定義 protocol StringLiteralConvertible : ExtendedGraphemeClusterLiteralConvertible { typealias StringLiteralType init(stringLiteral value: StringLiteralType) }
protocol ExtendedGraphemeClusterLiteralConvertible : UnicodeScalarLiteralConvertible { typealias ExtendedGraphemeClusterLiteralType init(extendedGraphemeClusterLiteral value: ExtendedGraphemeClusterLiteralType) }
protocol UnicodeScalarLiteralConvertible { typealias UnicodeScalarLiteralType init(unicodeScalarLiteral value: UnicodeScalarLiteralType) }
文字列リテラルを受け取るときに使うイニシャライザーが 規定されています。複数のプロトコルを継承しています。 init(stringLiteral:) 以外の使われ方を教えてください !
【補足】StringLiteralConvertible
リテラルと型の関係
▶ 型がリテラルを引き受ける ▶ リテラル自体に型はない
おさらいリテラルと型の関係
// リテラルは、いろんな型に染まる
let value: Int = 10
let value: UInt64 = 10
let value: Double = 10
let value: NSNumber = 10
関係性から見えてくることリテラルと型の関係
nil は Optional型？Q.
Optional型が nil を空として扱うA.
関係性から読めてくることリテラルと型の関係
true は Bool 型？Q.
Bool 型が true を真として扱うA.NSNumber 型が真と扱っても良いA.
▶ リテラルをどう扱うかは型の責任 ▶ リテラルの意味を尊重することは重要
// 整数リテラルを 32 bit 整数 として扱う let number: Int32 = 100
// nil リテラルを 何もない として扱う let value: String? = nil
// 配列リテラルを オプションセット として扱う let options: UIViewAutoresizing = [.FlexibleWidth, .FlexibleHeight]
リテラルの扱いは型の裁量で決まるリテラルと型の関係
整数リテラルは Int 型？Q.
たとえば …リテラルから受け取る値
型の内容が UInt64 で 表現されるとき
リテラルが Int 型だと 表現しきれない
▶ 型の内容が UInt64 で表現されるとき ▶ リテラルが Int 型では表現しきれない
struct UserID : IntegerLiteralConvertible { var value: UInt64 init(integerLiteral value: Int) { self.value = UInt64(value) } }
リテラルを 64 bit 符号なし整数で扱いたいリテラルから受け取る値
リテラルには型がない💡
▶ リテラルは任意の型で受け取れる ▶ ただし、互換性のあるものに限る
struct UserID : IntegerLiteralConvertible { var value: UInt64 init(integerLiteral value: UInt64) { self.value = value } }
リテラルを 64 bit 符号なし整数で受け取るリテラルから受け取る値
▶ 小さい型でも受け取れる ▶ 範囲を超えると ビルドタイム でエラー
struct Word : IntegerLiteralConvertible { init(integerLiteral value: UInt8) { … } }
let word1: Word = 255
let word2: Word = 300
リテラルの値の範囲を絞れるリテラル変換で受け取る値
Integer literal '300' overflows when stored into 'UInt8'
定義 struct MyIntegerLiteral : _BuiltinIntegerLiteralConvertible {
var value: Int8
init(_builtinIntegerLiteral value: _MaxBuiltinIntegerType) {
self.value = Int8(_builtinIntegerLiteral: value) } }
使用 struct MyStruct : IntegerLiteralConvertible {
init(integerLiteral value: MyIntegerLiteral) {
} }
このようにするとリテラルの値を自作の型で受け取れます。 ただし、ビルド時のオーバーフロー検出は行われません。
【余談】IntegerLiteralType の互換性
リテラルの動きを捉える演習
リテラルから値を生成する1/5
▶ リテラルに型を指定して値を作る ▶ 変換イニシャライザーが呼び出される
enum MyVariant : IntegerLiteralConvertible { }
// A. 型を明記した変数にリテラルを入れる方法 let value: MyVariant = 200
// B. リテラルに型を明記する方法 let value = 200 as MyVariant
リテラルから値を生成するリテラルの動きを捉える
型
リテラルから値を生成する
リテラル
型を明示
変換イニシャライザー
値
リテラルの動きを捉える
型を複数のリテラルに対応する2/5
▶ 複数のリテラルコンバーティブルに準拠 ▶ それぞれのリテラルを受容可能になる
// 型が複数のリテラルを受け入れるときに enum MyVariant : IntegerLiteralConvertible, FloatLiteralConvertible { }
// 対応するどのリテラルからも生成可能 let value1: MyVariant = 200 let value2: MyVariant = 150.8
型を複数のリテラルに対応するリテラルの動きを捉える
型
型を複数のリテラルに対応するリテラルの動きを捉える
整数 リテラル
型を明示
整数用の変換イニシャライザー
値
小数点数用の変換イニシャライザー
値をリテラルと比較する3/5
▶ リテラルと直接的に比較できる ▶ 型が比較可能なことが条件
enum MyVariant : IntegerLiteralConvertible, Equatable { }
let value: MyVariant = 200
// リテラルと直接的に比較可能 if value == 300 {
}
値をリテラルと比較するリテラルの動きを捉える
値をリテラルと比較するリテラルの動きを捉える
リテラル==値
同じ型での比較原則
値
型変換イニシャライザー
型を推論
関数の引数にリテラルで渡す4/5
▶ リテラルを直接引数に渡せる ▶ 目的の型の値へ暗黙的に変換される
// 型を引数で受け取る関数に func calculate(value: MyVariant) { }
// 対応するリテラルを直接的に渡せる calculate(120)
関数の引数にリテラルで渡すリテラルの動きを捉える
関数の引数にリテラルで渡すリテラルの動きを捉える
リテラル
値
関数(value:型)
型変換イニシャライザー
型を推論
列挙型の Raw 値で自作の型を使う5/5
▶ リテラル対応の型を Raw 値に使える ▶ 使えるリテラルは整数、小数、文字列のみ
// 列挙子の値はリテラルで指定する enum Coefficient : MyVariant { case Treble = 3 case Halve = 0.5 }
// Raw 値を MyVariant 型で取得できる Coefficient.Treble.rawValue
列挙型のRaw 値で自作の型を使うリテラルの動きを捉える
列挙型のRaw 値で自作の型を使うリテラルの動きを捉える
Raw 値
列挙型
Raw 型変換イニシャライザー
列挙子Ａ
Raw 型
リテラル
列挙子Ｂ リテラル
rawValue
【補足】列挙型の Raw 値で使えるリテラル
▶ 整数リテラル ▶ 小数点数リテラル ▶ 文字列リテラル
複数種類のリテラルを受け入れられる型を Raw 型に指定すると Raw 値に複数のリテラルを混ぜて指定できるようになります。
隠しリテラル？おまけ
カラーリテラルColor Literal
import UIKit
let color: UIColor = [#Color(colorLiteralRed: 0.6587, green: 1.0000, blue: 0.6987, alpha: 1.0000)#]
概要カラーリテラル
[#Color(colorLiteralRed: R, green: G, blue: B, alpha: A)#]
protocol _ColorLiteralConvertible {
init(colorLiteralRed: Float, green: Float, blue: Float, alpha: Float) }
Literal Convertibleカラーリテラル
extension NSColor : _ColorLiteralConvertible { }
extension UIColor : _ColorLiteralConvertible { }
Playground で使うカラーリテラル
1. コード行に [#Color#] と書く
2. インラインに 箱 が描かれる
3. 箱をダブルクリックして カラーピッカー で選べる
Playground
Playground での使用例カラーリテラル
Playground
カラーパレットからの入力も可能カラーリテラル
Playground
カーソル行へのドロップで入力
カラーパレットは Edit メニューから表示カラーリテラル
Playground
画像リテラルImage Literal
import UIKit
let image: UIImage = [#Image(imageLiteral: "Swift.png")#]
概要画像リテラル
[#Image(imageLiteral: PATH)#]
protocol _ImageLiteralConvertible {
init(imageLiteral: String) }
Literal Convertible画像リテラル
extension NSImage : _ImageLiteralConvertible { } extension UIImage : _ImageLiteralConvertible { }
Playground で使う画像リテラル
A. コード行に直接書く [#Image(imageLiteral: "Swift.png")#]
Playground
OR
B. コードに画像を直接ドロップする
Playground での使用例画像リテラル
Playground
ファイルリテラルFile Reference Literal
import Foundation
let path: NSURL = [#FileReference( fileReferenceLiteral: "main.mm")#]
概要ファイルリテラル
[#FileReference(fileReferenceLiteral: PATH)#]
protocol _FileReferenceLiteralConvertible {
init(fileReferenceLiteral: String) }
Literal Convertibleファイルリテラル
extension NSURL : _FileReferenceLiteralConvertible { }
Playground で使うファイルリテラル
A. コード行に直接書く [#FileReference(fileReferenceLiteral: "main.mm")#]
Playground
OR
B. コードにファイルを直接ドロップする
Playground での使用例ファイルリテラル
Playground
型とリテラルの話以上
まとめリテラルと型の話
1. リテラルを書く・リテラルを使う 2. リテラルの大事なところ ✓ リテラルに型はない ✓ リテラルを型に嵌める ✓ リテラルの既定の型
3. リテラルを型に嵌める仕組み ✓ 型がリテラルを受け入れる ✓ リテラルと型の関係
4. リテラルの動きを捉える 5. 隠しリテラル？