# 확장 (Extensions)

기존 타입에 기능을 추가합니다.

_확장 (Extensions)_ 은 기존의 클래스, 구조체, 열거형, 또는 프로토콜 타입에 새로운 기능을 추가합니다. 이것은 기존 소스 코드에 접근 권한이 없는 타입을 확장하는 기능이 포함됩니다 (_소급 모델링 (retroactive modeling)_ 이라고 함). 확장은 Objective-C의 카테고리와 유사합니다 (Objective-C 카테고리와 달리 Swift 확장은 이름이 없습니다).

Swift에서 확장은 다음을 수행할 수 있습니다:

* 계산된 인스턴스 프로퍼티와 계산된 타입 프로퍼티 추가
* 인스턴스 메서드와 타입 메서드 정의
* 새로운 초기화 구문 제공
* 서브 스크립트 정의
* 새로운 중첩된 타입 정의와 사용
* 기존 타입이 프로토콜을 준수하도록 함

Swift에서 프로토콜을 확장하여 그것의 요구사항의 구현을 제공하거나 준수하는 타입의 기능을 추가할 수도 있습니다. 더 자세한 내용은 [프로토콜 확장 (Protocol Extensions)](../protocols#protocol-extensions) 을 참고 바랍니다.

> Note\
> 확장은 타입에 새로운 기능을 추가할 수 있지만 기존 기능을 재정의 할 수는 없습니다.

## 확장 구문 (Extension Syntax)

`extension` 키워드를 사용하여 확장을 선언합니다:

```swift
extension SomeType {
    // new functionality to add to SomeType goes here
}
```

확장은 하나 이상의 프로토콜을 채택하여 기존 타입을 확장할 수 있습니다. 프로토콜 준수를 추가할 때 클래스 또는 구조체를 작성하는 것과 동일한 방법으로 프로토콜 이름을 작성합니다:

```swift
extension SomeType: SomeProtocol, AnotherProtocol {
    // implementation of protocol requirements goes here
}
```

이러한 방법에 대한 자세한 설명은 [확장으로 프로토콜 준수 추가 (Adding Protocol Conformance with an Extension)](../protocols#adding-protocol-conformance-with-an-extension) 를 참고 바랍니다.

확장은 [제너릭 타입 확장 (Extending a Generic Type)](../generics#extending-a-generic-type) 에 설명된대로 기존 일반 타입을 확장하기 위해 사용될 수 있습니다. [제너릭 Where 절이 있는 확장 (Extensions with a Generic Where Clause)](../generics#where-extensions-with-a-generic-where-clause) 에 설명된 대로 일반 타입을 확장하여 조건부로 기능을 추가할 수도 있습니다.

> Note\
> 기존 타입에 새로운 기능을 추가하기 위해 확장을 정의한다면 새로운 기능은 확장이 정의되기 전에 생성 된 기존 인스턴스에서도 사용 가능합니다.

## 계산된 프로퍼티 (Computed Properties)

확장은 기존 타입에 계산된 인스턴스 프로퍼티와 계산된 타입 프로퍼티를 추가할 수 있습니다. 이 예제는 거리 단위 작업에 필요한 최소한의 지원을 제공하기 위해 Swift의 `Double` 타입에 5개의 계산된 인스턴스 프로퍼티를 추가합니다:

```swift
extension Double {
    var km: Double { return self * 1_000.0 }
    var m: Double { return self }
    var cm: Double { return self / 100.0 }
    var mm: Double { return self / 1_000.0 }
    var ft: Double { return self / 3.28084 }
}
let oneInch = 25.4.mm
print("One inch is \(oneInch) meters")
// Prints "One inch is 0.0254 meters"
let threeFeet = 3.ft
print("Three feet is \(threeFeet) meters")
// Prints "Three feet is 0.914399970739201 meters"
```

이 계산된 프로퍼티는 특정 길이의 단위로 `Double` 값을 표현합니다. 계산된 프로퍼티로 구현 되었지만 이러한 프로퍼티의 이름은 거리 변환을 수행하기 위해 해당 리터럴 값을 사용하는 방법으로 부동 소수점 값에 점 구문을 사용할 수 있습니다.

이 예제에서 `1.0` 의 `Double` 값은 "1 미터" 로 표시됩니다. `1.m` 표현식은 `Double` 값의 `1.0` 을 계산한 것으로 간주되므로 `m` 계산된 프로퍼티가 `self` 를 반환하는 이유입니다.

다른 단위는 미터로 계산된 값으로 표현되기 위해 변환을 요구합니다. 1 킬로미터는 1,000 미터와 같으므로 `km` 계산된 프로퍼티는 미터로 표현된 숫자로 변환하기 위해 `1_000.00` 의 값을 곱합니다. 유사하게 3.28084 피트는 1 미터 이므로 `ft` 계산된 프로퍼티는 피트를 미터로 변환하기 위해 `3.28084` 의 `Double` 값으로 나눕니다.

이 프로퍼티는 읽기전용 계산된 프로퍼티 이므로 간결성을 위해 `get` 키워드 없이 표현됩니다. 반환값은 `Double` 타입의 값이고 `Double` 이 허용되는 수학적 계산 내에서는 사용될 수 있습니다:

```swift
let aMarathon = 42.km + 195.m
print("A marathon is \(aMarathon) meters long")
// Prints "A marathon is 42195.0 meters long"
```

> Note\
> 확장은 새로운 계산된 프로퍼티를 추가할 수 있지만 저장된 프로퍼티나 기존 프로퍼티에 프로퍼티 관찰자를 추가할 수 없습니다.

## 초기화 구문 (Initializers)

확장은 기존 타입에 새로운 초기화 구문을 추가할 수 있습니다. 이것은 초기화 구문 파라미터로 고유한 사용자 정의 타입을 받아들이기 위해 다른 타입을 확장하거나 타입의 기존 구현의 부분으로 포함되지 않는 추가 초기화 옵션을 제공할 수 있습니다.

확장은 클래스에 새로운 편의 초기화 구문을 추가할 수 있지만 새로운 지정된 초기화 구문이나 초기화 해제 구문은 클래스에 추가할 수 없습니다. 지정된 초기화 구문과 초기화 해제 구문은 항상 기존 클래스 구현에 의해 제공되어야 합니다.

모든 저장된 프로퍼티에 기본값을 제공하고 모든 사용자 정의 초기화 구문을 정의하지 않은 값 타입으로 초기화 구문을 추가하기 위해 확장을 사용하면 확장의 초기화 구문 내에서 값 타입에 대해 기본 초기화 구문과 멤버별 초기화 구문을 호출할 수 있습니다. [값 타입을 위한 초기화 구문 위임 (Initializer Delegation for Value Types)](../initialization#initializer-delegation-for-value-types) 에서 설명한대로 값 타입의 기존 구현의 부분으로 초기화 구문을 작성한 경우에는 해당되지 않습니다.

다른 모듈에서 선언된 구조체에 초기화 구문을 추가하기 위해 확장을 사용한다면 새로운 초기화 구문은 정의한 모듈에서 초기화 구문을 호출할 때까지 `self` 를 접근할 수 없습니다.

아래의 예제는 사각형을 나타내기 위해 사용자 정의 `Rect` 구조체를 정의합니다. 이 예제는 모든 프로퍼티에 `0.0` 의 기본값을 제공하는 `Size` 와 `Point` 라는 2개의 구조체도 정의합니다:

```swift
struct Size {
    var width = 0.0, height = 0.0
}
struct Point {
    var x = 0.0, y = 0.0
}
struct Rect {
    var origin = Point()
    var size = Size()
}
```

`Rect` 구조체는 모든 프로퍼티에 대해 기본값을 제공하므로 [기본 초기화 구문 (Default Initializers)](../initialization#default-initializers) 에서 설명한대로 자동으로 기본 초기화 구문과 멤버별 초기화 구문을 받습니다. 이 초기화 구문은 새로운 `Rect` 인스턴스를 생성하기 위해 사용될 수 있습니다:

```swift
let defaultRect = Rect()
let memberwiseRect = Rect(origin: Point(x: 2.0, y: 2.0),
   size: Size(width: 5.0, height: 5.0))
```

특정 중심점과 크기를 가지는 초기화 구문을 제공하기 위해 `Rect` 구조체를 확장할 수 있습니다:

```swift
extension Rect {
    init(center: Point, size: Size) {
        let originX = center.x - (size.width / 2)
        let originY = center.y - (size.height / 2)
        self.init(origin: Point(x: originX, y: originY), size: size)
    }
}
```

이 새로운 초기화 구문은 제공된 `center` 점과 `size` 값을 기반으로 적절한 원점을 계산하는 것으로 시작합니다. 그러면 이 초기화 구문은 적절한 프로퍼티에 새로운 원점과 크기 값을 저장하는 구조체의 자동 멤버별 초기화 구문 `init(origin:size:)` 를 호출합니다:

```swift
let centerRect = Rect(center: Point(x: 4.0, y: 4.0),
                      size: Size(width: 3.0, height: 3.0))
// centerRect's origin is (2.5, 2.5) and its size is (3.0, 3.0)
```

> Note\
> 확장으로 새로운 초기화 구문을 제공하면 초기화 구문이 완료되면 각 인스턴스가 완전히 초기화 되었는지 확인해야 합니다.

## 메서드 (Methods)

확장은 기존 타입에 새로운 인스턴스 메서드와 타입 메서드를 추가할 수 있습니다. 아래 예제는 `Int` 타입으로 `repetitions` 라는 새로운 인스턴스 메서드를 추가합니다:

```swift
extension Int {
    func repetitions(task: () -> Void) {
        for _ in 0..<self {
            task()
        }
    }
}
```

`repetitions(task:)` 메서드는 파라미터가 없고 반환값이 없는 함수를 나타내는 `() -> Void` 타입의 인수를 가집니다.

이 확장을 정의한 후에 여러번 작업을 수행하기 위해 모든 정수로 `repetitions(task:)` 메서드를 호출할 수 있습니다:

```swift
3.repetitions {
    print("Hello!")
}
// Hello!
// Hello!
// Hello!
```

### 인스턴스 메서드 변경 (Mutating Instance Methods)

확장에서 추가된 인스턴스 메서드는 인스턴스 자체로 수정 또는 변경할 수 있습니다. `self` 또는 프로퍼티를 수정하는 구조체와 열거형 메서드는 기존 구현의 변경 메서드와 같이 `mutating` 으로 인스턴스 메서드를 표시해야 합니다.

아래 예제는 원래값을 제곱하는 Swift의 `Int` 타입의 `square` 라는 새로운 변경 메서드를 추가합니다:

```swift
extension Int {
    mutating func square() {
        self = self * self
    }
}
var someInt = 3
someInt.square()
// someInt is now 9
```

## 서브 스크립트 (Subscripts)

확장은 기존 타입에 새로운 서브 스크립트를 추가할 수 있습니다. 이 예제는 Swift의 `Int` 타입에 정수 서브 스크립트를 추가합니다. 이 서브 스크립트 `[n]` 은 숫자의 오른쪽 부터 `n` 에 위치하는 자리의 숫자를 반환합니다:

* `123456789[0]` 은 `9` 를 반환
* `123456789[1]` 은 `8` 을 반환

등등:

```swift
extension Int {
    subscript(digitIndex: Int) -> Int {
        var decimalBase = 1
        for _ in 0..<digitIndex {
            decimalBase *= 10
        }
        return (self / decimalBase) % 10
    }
}
746381295[0]
// returns 5
746381295[1]
// returns 9
746381295[2]
// returns 2
746381295[8]
// returns 7
```

`Int` 값이 요청된 인덱스에 대해 충분한 자리를 가지고 있지 않다면 숫자 왼쪽에 0이 채워진 것처럼 서브 스크립트 구현은 `0` 을 반환합니다:

```swift
746381295[9]
// returns 0, as if you had requested:
0746381295[9]
```

## 중첩된 타입 (Nested Types)

확장은 기존 클래스, 구조체, 그리고 열거형에 새로운 중첩된 타입을 추가할 수 있습니다:

```swift
extension Int {
    enum Kind {
        case negative, zero, positive
    }
    var kind: Kind {
        switch self {
        case 0:
            return .zero
        case let x where x > 0:
            return .positive
        default:
            return .negative
        }
    }
}
```

이 예제는 `Int` 에 새로운 중첩된 열거형을 추가합니다. `Kind` 라는 열거형은 특정 정수 표현에 대한 숫자의 종류를 나타냅니다. 명확하게 숫자가 음수, 0, 또는 양수 인지 표현합니다.

이 예제는 정수에 대해 적절한 `Kind` 열거형 케이스를 반환하는 `kind` 라는 새로운 계산된 인스턴스 프로퍼티를 `Int` 에 추가합니다.

이 중첩된 열거형은 모든 `Int` 값에서 사용될 수 있습니다:

```swift
func printIntegerKinds(_ numbers: [Int]) {
    for number in numbers {
        switch number.kind {
        case .negative:
            print("- ", terminator: "")
        case .zero:
            print("0 ", terminator: "")
        case .positive:
            print("+ ", terminator: "")
        }
    }
    print("")
}
printIntegerKinds([3, 19, -27, 0, -6, 0, 7])
// Prints "+ + - 0 - 0 + "
```

`printIntegerKinds(_:)` 함수는 `Int` 값의 배열을 입력 받고 반복합니다. 배열의 각 정수에 대해 함수는 해당 정수의 `kind` 계산된 프로퍼티를 고려하고 적절한 설명을 출력합니다.

> Note\
> `number.kind` 는 `Int.Kind` 타입으로 이미 알고 있습니다. 이러한 점 때문에 모든 `Int.Kind` 케이스 값은 `switch` 구문 내에서 `Int.Kind.negative` 가 아닌 `.negative` 로 짧게 작성될 수 있습니다.
