1. EZ-NET 熊谷友宏
http://ez-net.jp/
2015.02.28
@ 第60回 Cocoa 勉強会関西
Swift カジュアルプログラミング
《基礎》不変値と可変値

2. 熊谷友宏
http://ez-net.jp/
@es_kumagai
Xcode 5 徹底解説
IP Phone 音でダイヤル 音で再配達ゴッド
いつもの電卓
for iPhone
いつもの電卓
for iPad
音で再配達

3. 熊谷友宏
http://ez-net.jp/
@es_kumagai
#yidev
横浜 iPhone 開発者勉強会
開催中

4. 不変値と可変値
Swift にある変数のお話

5. Swift には
２つの変数 があります

6. 不変値変数
// 値を書き込んだら…
let value = 10
// 変更はできない
value = 20
▶ let で宣言された変数
▶ 値を書き込めるのは１度だけ
Swift

7. 可変値変数
// 値を書き込んで…
var value = 10
// さらに書き換えが可能
value = 20
▶ var で宣言された変数
▶ 何度でも書き換え可能
Swift

8. 原則
可能な限り let を使う
let prices = [100.0, 300.0, 200.0]
let withTax = { $0 * 1.08 }
let pricesWithTax = prices.map(withTax)
let sum = pricesWithTax.reduce(0) {$0+$1}
Swift
➡ Swift らしい安全なコードになる

9. おしまい？

10. 今回はもう少し先のお話

11. 目標
▶ 変数を値と状態で捉える
▶ 変数から Swift の全容を探る

12. 目標
変数・構造体・クラスを知ると
Swift はもっと楽しくなる

13. 不変値と可変値
役割と性質

14. 不変値

15. 役割
▶ 値を表現する
不変値

16. 値とは
▶ 評価したい式で使うもの
▶ 何かの式を評価したもの
用途
▶ 引数
▶ 結果
不変値

17. a = f(x,y,z)
不変値
▶ 引数は使う前に決まる
▶ 結果は決まったら変わらない
評価式と値

18. もし変わってしまったら？
不変値

19. りんごは 130 円です
じゃあ、3 つください
_φ(･_･
全部で 500 円です！
え？ りんごっていくらだっけ
りんごは 250 円です
あれ？
そうだメモで確かめよう
ほんとだ 250 円って書いてあった

20. ???
▶ りんご = 130
▶ 値段メモ.りんご = りんご
▶ 購入数 = 3
▶ print 金額(りんご,購入数) 500
▶ print (りんご) 250
▶ print (値段メモ.りんご) 250

21. 不変値
変更の余地があると
▶ 変更を考慮したコードを記述
渡し手と受け手で意思共有も必要
▶ 取得値が勝手に変わる可能性
コピーするかの判断が常に必要
煩わされる
▶ そもそも変える必要性がない

22. 値の扱いに優れた変数
不変値変数 let の誕生

23. 特徴
▶ 設定したら書き変わらない
▶ 常にコピー
利点
▶ 変化に備えた考慮が不要
▶ コピーするかどうかで悩まない
不変値変数 let

24. 使い方
不変値変数 let

25. 三項演算子 ?: を使いましょう
不変値変数 let
条件で値を変えたい

26. 三項演算子による値の設定
let discountRate
= (isBargainDay ? 0.03 : 0.00)
Swift

27. クロージャーを活用しましょう
不変値変数 let
複雑な条件で値を変えたい

28. クロージャーによる値の設定
let getPrice = { () -> Double? in
if inStock {
return applyRate(basePrice)
}
else {
return nil
}
}
let price = getPrice()
Swift

29. 従来通りの即時初期化をオススメ
不変値変数 let
Swift 1.2 なら遅延初期化も可能

30. 遅延初期化による値の設定
let price:Double?
if inStock {
price = applyRate(basePrice)
}
else {
price = nil
}
Swift
Swift 1.2
コードを読まないと値の設定場所が分からない…

31. 即時初期化の利点
let basePrice = 150
let discountRate
= (isBargainDay ? 0.03 : 0.00)
let price = getPrice()
Swift
▶ 傍を見れば設定値が分かる
▶ どんな場合も初期化できる、はず

32. 可変値

33. 役割
▶ 状態を表現する
可変値

34. 状態とは
▶ 時間軸で変化する値
▶ 今の有り様を表現するもの
用途
▶ プロパティ
▶ バッファー
可変値

35. 可変値
▶ 時事刻々と変化する
▶ 状況に応じて調整可能
移動する物の位置
location: (x,y)
カップの容量
capacity: ㎖

36. 可変値
変化する前提があると
▶ 変更を常に意識できる
渡し手と受け手で意思が伝わる
▶ 再取得時には変わっている可能性
コピーが必要
扱い方が定まる
▶ 扱いに悩む必要がなくなる

37. 状態の扱いに優れた変数
可変値変数 var の登場

38. 特徴
▶ 設定後に書き換えられる
▶ 常にコピー
利点
▶ 変化を前提とした扱いが可能
▶ コピーするかどうかで悩まない
可変値変数 var

39. ２種類の変数の誕生

40. ２種類の変数
▶ コーディングの方針が定まる
▶ ソースコードの可読性が向上
宣言 内容 用途
let 不変値 値
var 可変値 状態
変数には用途を込められる

41. ２種類の変数が誕生したからには
言語によるサポートがある

42. 変数の言語サポート
▶ 値と状態の相互運用
▶ 変数に特化したオブジェクト

43. 値と状態の相互運用
変数のコピー

44. 変数はコピーされる
▶ 代入時に内容をコピー
▶ 他からの干渉を防ぐのが目的
コピー後の性質は代入先に依る
▶ 可変値に不変値を入れれば変更可
▶ 元の性質には束縛されない

45. 値と状態の相乗りを実現
変数のコピーで

46. 相互乗り入れのイメージ

47. この星は移動するよ！
今は (0, 0) に居るよ
今はどこに居るの？
_φ(･_･
横に20、縦に800、移動して！
移動したよ！
状態を可変値で宣言
今の状態を値にコピーして返却
状態の変更を不変値で指示
受け取った値を不変値にコピー
受け取った値をコピーして状態を更新

48. 今は (20, 800) に居るよ
今はどこに居るの？
_φ(･_･
移動したよ！
前回より横に60移動したのね！
今は (80, 800) に居るよ
勝手に移動したよ！
お、今はどこに居るの？
_φ(･_･
受け取った値を不変値にコピー
受け取った値を不変値にコピー
今の状態を値にコピーして返却
今の状態を値にコピーして返却
受け取った値と以前にコピーした値を比較
なんらかの値で状態を更新

49. 変数に特化したオブジェクト
構造体

50. おさらい

51. Swift の変数は２種類
▶ 決まれば変わらない値
▶ 時事刻々と変化する状態
Objective-C は１種類の変数で工夫
▶ Immutable クラス
▶ Mutable クラス

52. Immutable クラス
▶ 初期化後の状態変化を禁止
▶ 不変値に類似
Mutable クラス
▶ 初期化後の状態変化を制限しない
▶ 可変値に類似

53. Objective-C では
クラス設計によって変数を制御
プログラマーの自主性に依存

54. Swift では
言語仕様が主導権を握る
コンパイラによる変数の統制

55. 変数の種類で制御
オブジェクトの性質が格納先で変化

56. ▶ Immutable 扱い
可変値変数
▶ Mutable 扱い
変数の種類で制御
不変値変数

57. 変数の種類で振る舞いを変える
変数の種類で制御
構造体の登場

58. ▶ 内容を自由に設計できる
▶ 内容は別変数へ代入時にコピー
▶ 格納先に応じて振る舞いを制御
目的
構造体
値や状態を表現するオブジェクト
特徴

59. 値や状態で使うオブジェクトは
構造体
原則、構造体で定義
▶ String
▶ Array
▶ Int

60. 構造体
定義方法

61. ▶ 内容は可変値変数のプロパティで定義
▶ 構造体を可変値で扱う時のみ変更可
内容の定義
構造体
struct MyValue {
var state:Int = 10
}

62. ▶ mutating な機能のみ内容を変更可能
▶ mutating な機能は可変値でのみ利用可
▶ それ以外の機能は常に利用可能
機能の定義
構造体
struct MyValue {
mutating func mutableMethod(v:Int)
func immutableMethod(v:Int)
}

63. ▶ 内容は常に変更可能
▶ デイニシャライザは存在しない
イニシャライザの定義
構造体
struct MyValue {
init()
}

64. ▶ 値や状態に特化したオブジェクト
▶ Immutable な振る舞いが基本
▶ Mutable な機能は明示定義
状態変化を伴う機能か見て分かる
▶ 使用中でも不変性を振替可能
コピーするので元の値に干渉しない
まとめ
構造体

65. 構造体
オブジェクト設計における
プログラマーへの負担が激減

66. クラスは？

67. ▶ 状態を制御する機能の集合体
▶ 内部に状態を持つ
目的
クラス
状態を制御するオブジェクト
特徴

68. UI の制御など
クラス
制御機能の設計時に使用

69. ▶ 制御する状態は共有
▶ 代入時は実体がコピーされる
状態はコピーされない
▶ 不変値変数は実体の不変性を保証
状態の不変性は保証しない
状態は共有する
クラス

70. クラス
状態
実体
制御
実体
複製
制御

71. ▶ 同じ状態の新しい実体を作成
状態もコピーしたい
クラス
▶ Immutable クラスを自身で設計
状態の不変性を保証したい
▶ コンセプト的に無理（状態制御が目的）
不変値のときに Immutable にしたい
性質を踏まえた扱い方

72. クラス
そもそもクラス？
▶ 実体をコピーするときに
状態もコピーする必要性が生じた
▶ 状態の不変性を保証が必要になった
構造体での実装も検討する
そんなときは

73. クラス
定義方法

74. ▶ 状態は可変値変数のプロパティで定義
▶ 実体を不変値で扱う時でも変更可
状態の定義
クラス
class MyValue {
var state:Int = 10
}

75. ▶ 機能内から状態を変更可能
▶ 変数の種類を問わず利用可能
機能の定義
クラス
class MyValue {
func method(v:Int)
}

76. ▶ 状態は常に変更可能
▶ デイニシャライザでの後始末が可能
イニシャライザの定義
クラス
class MyValue {
init()
deinit
}

77. ▶ 機能に特化したオブジェクト
▶ 状態を共有して制御する
実体を複製して共通の状態を制御可能
▶ 不変性が保証するのは実体だけ
状態操作できないクラスは無価値
まとめ
クラス

78. 総括

79. 総括
変数・構造体・クラスを知ると
Swift はもっと楽しくなる

80. 総括
２種類の変数
▶ 不変値変数 let で値を扱う
▶ 可変値変数 var で状態を扱う
構造体
▶ 値や状態に特化したオブジェクト
▶ 変数の種類で状態の不変性を制御
クラス
▶ 状態の制御に特化したオブジェクト