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Swift Academy · レッスン

契約としてのプロトコル

型に依存しない振る舞いの契約を定義します。

「契約としてのプロトコル」はCoddyKit上の無料Swift Academyレッスンです。 これはレッスン1/4です。 下記で完全なレッスンを無料で読むことができます。その後、ブラウザ内の組み込みコードエディタと24時間対応のAIチューターでハンズオン演習できます。 これはSwift Academy学習パスの一部であり、ウェブとCoddyKitアプリ全体で進捗が同期されます。 Swift Academyコースには全4レッスンが含まれています。

プロトコルとは

プロトコルは、準拠する型が実装しなければならないメソッド、プロパティ、その他の要件の設計図を定義します。プロトコルは契約です。プロトコルを採用する型は、宣言されたすべての要素を提供することを約束します。

protocol Greetable {
    var name: String { get }
    func greet() -> String
}

プロトコルへの準拠

型はプロトコルを採用し、すべての要件を提供することで準拠します。ここでは、構造体がnameプロパティとgreet()メソッドの両方を満たしています。

protocol Greetable {
    var name: String { get }
    func greet() -> String
}

struct Person: Greetable {
    let name: String
    func greet() -> String { "Hello, I am " + name }
}

let p = Person(name: "Ada")
print(p.greet())

プロパティ要件

プロトコルでは、プロパティが読み取り可能({ get })であればよいのか、それとも読み取りと書き込みの両方が可能({ get set })でなければならないのかを指定します。格納プロパティでも計算プロパティでも、読み取り専用の要件を満たせます。

protocol Identifiable {
    var id: String { get }
}

struct User: Identifiable {
    let id: String
}

print(User(id: "u-1").id)

メソッド要件

メソッド要件には、名前、パラメーター、戻り値の型を記述しますが、本体は記述しません。準拠する型が実装を提供します。

protocol Shape {
    func area() -> Double
}

struct Square: Shape {
    let side: Double
    func area() -> Double { side * side }
}

print(Square(side: 3).area())

mutating要件

値型では、selfを変更するメソッドにmutatingを付ける必要があります。構造体が要件を満たせるよう、要件の宣言にもmutatingを付けます。

protocol Toggleable {
    mutating func toggle()
}

struct Switch: Toggleable {
    var isOn = false
    mutating func toggle() { isOn.toggle() }
}

var s = Switch()
s.toggle()
print(s.isOn)

型としてのプロトコル

プロトコルは第一級の型です。変数、パラメーター、戻り値に使用でき、準拠する任意の値を受け取れます。

protocol Animal { func sound() -> String }
struct Dog: Animal { func sound() -> String { "Woof" } }
struct Cat: Animal { func sound() -> String { "Meow" } }

let animals: [Animal] = [Dog(), Cat()]
for a in animals { print(a.sound()) }

プロトコルによるポリモーフィズム

プロトコルのメソッドを呼び出すと、値の背後にある具体的な型へディスパッチされます。これにより、1つの契約を通じてさまざまな型で動作するコードを記述できます。

protocol Describable { func describe() -> String }
struct Book: Describable { let t: String; func describe() -> String { "Book: " + t } }
struct Film: Describable { let t: String; func describe() -> String { "Film: " + t } }

func show(_ d: Describable) { print(d.describe()) }
show(Book(t: "Swift"))
show(Film(t: "Inception"))

イニシャライザー要件

プロトコルではイニシャライザーを必須にできます。クラスでは、サブクラスにも実装を提供させるため、実装にrequiredを付ける必要があります。

protocol FromInt {
    init(value: Int)
}

struct Wrapper: FromInt {
    let value: Int
    init(value: Int) { self.value = value }
}

print(Wrapper(value: 42).value)

プロトコルの継承

プロトコルは1つ以上の他のプロトコルを継承し、継承した要件に加えて追加の要件を定義できます。

protocol Named { var name: String { get } }
protocol Aged: Named { var age: Int { get } }

struct Member: Aged {
    let name: String
    let age: Int
}

let m = Member(name: "Lin", age: 30)
print(m.name, m.age)

クラス専用プロトコル

プロトコルにAnyObjectを付けると、準拠できる型をクラスに限定できます。これは、デリゲーションのように参照セマンティクスを必要とする場合に便利です。

protocol Counter: AnyObject {
    var count: Int { get set }
}

class Box: Counter {
    var count = 0
}

let b = Box()
b.count = 5
print(b.count)

準拠の確認

isとas?を使うと、実行時に値がプロトコルへ準拠しているか確認できます。

protocol Flyer { func fly() }
struct Bird: Flyer { func fly() { print("flap") } }
struct Rock {}

let things: [Any] = [Bird(), Rock()]
for t in things {
    if let f = t as? Flyer { f.fly() } else { print("grounded") }
}

確認問題

プロトコルの要件についての理解を確認します。

まとめ

プロトコルは契約であることを学びました。プロトコルは、実装を持たずにプロパティ、メソッド、mutating、イニシャライザーの要件を宣言します。型はすべての要件を満たすことで準拠します。また、プロトコルはポリモーフィズムのための型として使用でき、他のプロトコルを継承でき、AnyObjectによってクラスに限定できます。

よくある質問

「契約としてのプロトコル」レッスンは無料ですか?

はい。「契約としてのプロトコル」の完全なテキストはこのウェブで無料で読めます。インタラクティブに演習し(組み込みコードエディタと24時間対応のAIチューター)、Swift Academyコースの残りをアンロックするには、CoddyKit PROにアップグレードしてください。 Swift Academyコースには全4レッスンが含まれています。

「契約としてのプロトコル」で何を学びますか?

型に依存しない振る舞いの契約を定義します。 ブラウザで直接実行するハンズオンコードでSwift Academyを演習し、24時間対応のAIチューターがレッスンを進める中での質問に答えます。

Swift Academyを始めるのに経験は必要ですか?

事前経験は必要ありません。CoddyKitのSwift Academyは初級者から上級者向けに構成されているため、ここから始めるか最初から始めて、自分のペースで進むことができます。 これはレッスン1/4です。

「契約としてのプロトコル」レッスンにはどのくらい時間がかかりますか?

ほとんどのCoddyKitレッスンは約5~10分かかります。各レッスンはコンパクトでインタラクティブなので、着実に進歩し、ウェブとアプリ全体で正確に前回の場所から再開できます。

このSwift Academyレッスンでコードを書いて実行できますか?

はい。すべてのSwift Academyレッスンに組み込みコードエディタが含まれているため、ブラウザでリアルコードを書いて実行し、即座のAIフィードバックを取得できます。ローカル設定は不要です。

このコースのすべてのレッスン

  1. 契約としてのプロトコル
  2. エクステンションでのデフォルト実装
  3. プロトコル合成
  4. 条件付き適合
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