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Swift Academy · レッスン

Sendableとスレッド安全性のチェック

データに Sendable を付け、 @Sendable クロージャを書きます。スレッド安全な共有のために、値型、actor、 @unchecked Sendable を使い分けます。

「Sendableとスレッド安全性のチェック」はCoddyKit上の無料Swift Academyレッスンです。 これはレッスン3/3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3レッスンが含まれています。

Sendableとは何ですか

Sendableは、並行タスクやactorの間で安全にデータを渡せることを保証するSwiftの仕組みです。

  • ほとんどの構造体やenumは自動的にSendableになります。
  • クラスはデフォルトではSendableではありません。
  • actorまたは@unchecked Sendableを使います(後者はまれで、手動で安全性を確保する必要があります)。

値型は扱いやすい

Sendableなメンバーを持つ構造体はSendableです。タスク間で渡しても安全です。

// Value types with value-only stored properties are Sendable.
// They are safe to transfer across tasks.
struct Point: Sendable { let x: Int; let y: Int }

func shift(_ p: Point) -> Point { Point(x: p.x + 1, y: p.y + 1) }

// Use in parallel tasks
Task {
    let p = Point(x: 1, y: 2)
    async let a = shift(p)
    async let b = shift(p)
    let (p1, p2) = await (a, b)
    print(p1, p2) // Point(x: 2, y: 3) Point(x: 2, y: 3)
}

クラス: actorを使う

actorはアクセスを直列化することで、タスク間でも参照セマンティクスを安全にします。

// Reference types (class) are not Sendable by default.
// Prefer actors to guard mutable state.
actor SafeCounter {
    private var value = 0
    func inc() { value += 1 }
    func read() -> Int { value }
}

let counter = SafeCounter()
Task {
    async let t1 = counter.inc()
    async let t2 = counter.inc()
    _ = await (t1, t2)
    print(await counter.read()) // 2
}

// (Alternative) A plain class would need locks + @unchecked Sendable; see later.

@Sendableクロージャ

他のエグゼキュータで実行される可能性があるクロージャには@Sendableを付けます。Sendableではない可変状態をキャプチャしないでください。

// Some APIs require closures to be @Sendable so captured values are safe.
func doTwice(_ f: @Sendable () -> Int) -> Int { f() + f() }

let base = 10
// Capturing an immutable value (let) is fine for @Sendable closures.
let result = doTwice { base + 1 }
print(result) // 22

// Detached tasks also use @Sendable under the hood:
let t = Task.detached { () -> Int in
    // Do not capture non-Sendable mutable state here.
    return 5 * 5
}
Task { print(await t.value) }

@unchecked Sendable(上級)

@unchecked Sendableはコンパイラのチェックを無効にします。厳密な内部同期(ロックやキュー)を行える場合に限り、最後の手段として使用してください。

import Foundation

// Only when you KNOW it is safe: wrap with a lock and mark @unchecked Sendable.
final class Box<T>: @unchecked Sendable {
    private var value: T
    private let lock = NSLock()

    init(_ value: T) { self.value = value }

    func read() -> T {
        lock.lock(); defer { lock.unlock() }
        return value
    }

    func write(_ newValue: T) {
        lock.lock(); value = newValue; lock.unlock()
    }
}

let shared = Box<Int>(0)
let a = Task.detached { shared.write(1) }
let b = Task.detached { shared.write(2) }
Task {
    _ = await (a.value, b.value)
    print(shared.read()) // 1 or 2 (last writer wins, but no data race)
}

ベストプラクティス

ガイドライン:

  • 値型(Sendableと相性がよい)を優先します。
  • 共有する可変状態にはactorを使います。
  • @Sendableクロージャを書き、Sendableではない可変値のキャプチャを避けます。
  • @unchecked Sendableは厳格な同期を行える場合に限り使用します。

Sendableの意味

確認問題:Sendableは何を保証しますか?

まとめ

まとめ:Sendableを使ってタスク間の安全性をモデル化し、アクターまたは値型を優先し、@Sendableクロージャを書き、@unchecked Sendableは十分に同期された内部実装だけに限定してください。

よくある質問

「Sendableとスレッド安全性のチェック」レッスンは無料ですか?

はい。「Sendableとスレッド安全性のチェック」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3レッスンが含まれています。

「Sendableとスレッド安全性のチェック」で何を学びますか?

データに Sendable を付け、 @Sendable クロージャを書きます。スレッド安全な共有のために、値型、actor、 @unchecked Sendable を使い分けます。 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3/3です。

「Sendableとスレッド安全性のチェック」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. 並列処理のためのTaskGroup
  2. Actorsとデータ分離、nonisolated
  3. Sendableとスレッド安全性のチェック
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