2016/04/24 の Swift 愛好会で発表した『Swift 標準プロトコルを旅して Swift と楽しく会話してみよう！』という趣旨のお話です。2017/03/22 に内容を Swift 3 対応しました。

1. 熊⾕友宏
http://ez-net.jp/
2016.04.24 … 集まれ Swift 好き！Swift 愛好会 #6
2017.03.21 … Swift 3.1 対応
主要３プロトコルを眺めてみる
Swift カジュアルプログラミング
Swift 3.1

2. 前回の Swift 愛好会 にて

3. プロトコル
▶ 存在の感じ⽅
▶ 観察のしかた
▶ 読み進め⽅
繪⾯さんが⾒せてくれたこと

4. プロトコルを知ると
Swift の気持ちが⾒えてくる

5. Swift の声をもっと聴きたい

6. 今回

7. プロトコルを実際に巡って
Swift の⼼に触れてみる

8. 標準ライブラリの旅
主要３プロトコル 編

9. 主要３プロトコル
気づかずに多⽤してるプロトコルたち
▶ Collection
▶ Sequence
▶ IteratorProtocol

10. たとえば、配列

11. 配列ってこんな感じ
Array<Element>

12. 配列って
他にどんな機能があるんだろう

13. 配列の定義をたどる
Jump To Definition
Shortcut ⌃ ⌘ J

14. 配列の定義
これまでの定義の⾒⽅
こんな機能を
持っている

15. 配列の定義
新しい定義の⾒⽅
こんな性質も
持ち合わせている

16. プロトコルが
型に性質を与える

17. Collection が
配列らしさの根底にある
Array<Element>: Collection

18. 掘り下げてみよう

19. プロトコル観察（1）
Collection

20. その前に
想像してみてください

21. 配列の特徴を想像
▶ 複数の要素を内包する
▶ 添字を使って要素を取り出せる
▶ 部分配列を切り出せる

22. Collection の印象を想像
▶ 直訳すると、集約型
▶ 複数の要素を集めていそう

23. 想像が
理解の⼤事な助けになる

24. Collection を観察
想像を以って

25. Collection 観察
定義を辿る
Shortcut ⌃ ⌘ J

26. Collection 観察
定義を眺める（とにかく気軽に🙂）
プロトコルを
継承してる

27. Collection 観察
もう少し定義を眺める（とにかく気軽に🙂）
なんだろう？
ややこしそう
内容を扱う
配列の切り出し
添字で参照

28. Collection 観察
再び定義を眺める（とにかく気軽に🙂）
ややこしそう
配列の切り出し
配列切り出しで
使っていた
Collection と
似た性質である
Collection を
知れば解りそう
とりあえず
部分配列っぽい

29. Collection 観察
ここまでの理解で定義を⾒渡す
残るのは
この４つだけ

30. Collection 観察
まだ判らないプロトコル
▶ Indexable
▶ Sequence
▶ IteratorProtocol
▶ IndexableBase
索引付け可能？
連続型？
⽣成器型？
これなら
解りそうかも
索引付け可能、の⼟台？
これなら
解りそうかも

31. 標準ライブラリの旅
ここまでの まとめ

32. ▶ Collection
▶ Sequence
▶ IteratorProtocol
▶ Indexable, IndexableBase
標準ライブラリの旅
ここまでの まとめ
観察中 …
未調査
未調査
増えた！

33. プロトコル観察（2）
Indexable

34. Indexable の印象を想像
▶ 直訳すると、索引付け可能
▶ 索引で何かを扱えそう

35. Indexable 観察
定義を辿る
Shortcut ⌃ ⌘ J

36. Indexable 観察
定義を眺める
また新しい
プロトコル
索引を
距離で移動
さっきも⾒たけど
まだ知らない
索引から
距離を算出

37. Indexable 観察
再び定義を眺める
また新しい
プロトコル
さっきも⾒たけど
まだ知らない
とりあえず
符号付き整数？
とりあえず
Indexable の基盤？

38. 標準ライブラリの旅
ここまでの まとめ

39. ▶ Collection
▶ Sequence
▶ IteratorProtocol
▶ Indexable, IndexableBase
▶ SignedInteger
増えた！
観察中 …
標準ライブラリの旅
ここまでの まとめ
観察中 …
未調査
未調査

40. プロトコル観察（3）
IndexableBase

41. IndexableBase の印象を想像
▶ 索引付け可能にするための⼟台？
▶ Indexable の基盤になってそう

42. IndexableBase 観察
定義を辿る
Shortcut ⌃ ⌘ J

43. IndexableBase 観察
定義を眺める
また新しい
プロトコル
索引の範囲表現
索引の範囲表現
これはなに…？

44. IndexableBase 観察
調べやすそうなところに注⽬
これはなに…？
全く⼿がかりを
読み取れない …
そういう時は
想像で OK !

45. IndexableBase 観察
再び定義を眺める
残るのは
この１つだけ
とりあえず
⽐較可能？

46. Indexable, IndexableBase が
だいたいわかった

47. IndexableBase
まとめ
▶ 索引の範囲を取得できる
▶ 添字で索引を添えてアクセスできる

48. Indexable
まとめ
▶ Indexable の性質を引き継ぐ
▶ それに加えて、距離の概念を持つ

49. Indexable
世界観
索引の範囲を取得でき、添字で要素を参照できる性質
索引には距離の概念があり、距離指定して移動可能
なにか
startIndex endIndex

50. 標準ライブラリの旅
ここまでの まとめ

51. 標準ライブラリの旅
ここまでの まとめ
▶ Collection
▶ Sequence
▶ IteratorProtocol
▶ Indexable, IndexableBase
索引の範囲を取得し、添字で要素を参照できる性質
▶ SignedInteger
▶ Comparable
観察中 …
未調査
未調査
増えた！
未調査

52. プロトコル観察（4）
SignedInteger

53. SignedInteger の印象を想像
▶ 直訳すると、符号付き整数
▶ 普通に数として使えそう

54. SignedInteger 観察
定義を辿る
Shortcut ⌃ ⌘ J

55. SignedInteger 観察
定義を眺める
IntMax 型との
相互変換
名前的に 内部⽤…？
察しがつくので とりあえず OK
知らないプロトコル
でもたぶん 整数

56. SignedInteger が
だいたいわかった

57. SignedInteger
まとめ
▶ 符号付き整数
▶ 整数としての性質を持つ

58. 標準ライブラリの旅
ここまでの まとめ

59. 標準ライブラリの旅
ここまでの まとめ
▶ Collection
▶ Sequence
▶ IteratorProtocol
▶ Indexable, IndexableBase
索引の範囲を取得し、添字で要素を参照できる性質
▶ SignedInteger
符号付き整数の性質
▶ Comparable
観察中 …
未調査
未調査
未調査

60. プロトコル観察（5）
Comparable

61. Comparable の印象を想像
▶ 直訳すると、⽐較可能
▶ ２つの値を⽐較できそう

62. Comparable 観察
定義を辿る
Shortcut ⌃ ⌘ J

63. Comparable 観察
定義を眺める
不等号で⽐較
Equatable の
性質も持つ
等号で⽐較

64. Comparable が
だいたいわかった

65. SignedInteger
まとめ
▶ 値の⼤⼩を⽐較できる
▶ 値が同じか判定できる

66. Comparable
世界観
値を⽐較できる性質
値
値

67. 標準ライブラリの旅
ここまでの まとめ

68. 標準ライブラリの旅
ここまでの まとめ
▶ Collection
▶ Sequence
▶ IteratorProtocol
▶ Indexable, IndexableBase
索引の範囲を取得し、添字で要素を参照できる性質
▶ SignedInteger
符号付き整数の性質
▶ Comparable
値の⼤⼩⽐較と同値性⽐較が可能な性質
観察中 …
未調査
未調査

69. プロトコル観察（6）
Sequence

70. Sequence の印象を想像
▶ 直訳すると、連続型
▶ 連続した値を扱えそう

71. Sequence 観察
定義を辿る
Shortcut ⌃ ⌘ J

72. Sequence 観察
ざっくり定義を眺める
この辺が
性質を意味しそう
この辺は
性質がもたらす能⼒

73. SequenceType 観察
読みたいとこにアタリをつける
こちらに注⽬
ざっと⾒て
だいたい OK !

74. SequenceType 観察
アタリをつけたところを読む
再び登場。
なんだろう？
Iterator を
⽣成する？

75. プロトコル観察（7）
IteratorProtocol

76. IteratorProtocol の印象を想像
▶ 直訳すると、反復器を表すプロトコル
▶ 繰り返し処理で使いそう

77. IteratorProtocol 観察
定義を辿る
Shortcut ⌃ ⌘ J

78. IteratorProtocol 観察
定義を眺める
次の値を取得する

79. IteratorProtocol が
だいたいわかった

80. IteratorProtocol
まとめ
▶ 次の要素を取り出せる
▶ 取り出せない可能性もある

81. IteratorProtocol
世界観
次へ次へと要素を
取り出していける型の性質
next
反復器 要素
要素
要素

82. 標準ライブラリの旅
ここまでの まとめ

83. 標準ライブラリの旅
ここまでの まとめ
▶ Collection
▶ Sequence
▶ IteratorProtocol
次へ次へと要素を取り出していける型の性質
▶ Indexable, IndexableBase
索引の範囲を取得し、添字で要素を参照できる性質
▶ SignedInteger
符号付き整数の性質
▶ Comparable
値の⼤⼩⽐較と同値性⽐較が可能な性質
観察中 …
観察中 …

84. プロトコル観察（8）
Sequence

85. Sequence 観察
ここまでくると意味が汲める
次々と値を
取得できる型
次々と値を
取得できる反復器を作る

86. Sequence が
だいたいわかった

87. Sequence
まとめ
▶ 連続する要素を扱う型
▶ 要素を次々に得る概念を持つ
▶ 要素の並び順までは語られてなさそう

88. Sequence
世界観
連続する複数の要素を扱う型の性質
反復器を通して要素を次々と取得できる
makeIterator
反復器
要素
要素
要素
要素 要素 要素 要素

89. 標準ライブラリの旅
ここまでの まとめ

90. 標準ライブラリの旅
ここまでの まとめ
▶ Collection
▶ Sequence
連続する複数の要素を扱う型の性質
▶ IteratorProtocol
次へ次へと要素を取り出していける型の性質
▶ Indexable, IndexableBase
索引の範囲を取得し、添字で要素を参照できる性質
▶ SignedInteger
符号付き整数の性質
▶ Comparable
値の⼤⼩⽐較と同値性⽐較が可能な性質
観察中 …

91. プロトコル観察（9）
Collection

92. Collection 観察
改めて定義を⾒渡す 要素を連続的に取得でき、
索引でも扱える性質
この辺りは
もう⼤丈夫
内包する要素を
ひとつずつ取得

93. Collection が
だいたいわかった

94. Collection
まとめ
▶ 複数要素を集めて扱う型
▶ 要素は連続的で、索引で取り扱える性質を持つ
▶ 要素を次々に得る概念を持つ

95. Collection
世界観
連続する複数の要素を扱う型の性質
反復器や索引を通して要素を⾃由に取得できる
反復器
要素
要素
要素
要素 要素 要素 要素 要素
startIndex endIndex
要素
makeIterator

96. 標準ライブラリの旅
達成

97. 標準ライブラリの旅
達成
▶ Collection
連続する複数要素を持ち、索引で扱える型の性質
▶ Sequence
連続する複数の要素を扱う型の性質
▶ IteratorProtocol
次へ次へと要素を取り出していける型の性質
▶ Indexable, IndexableBase
索引の範囲を取得し、添字で要素を参照できる性質
▶ SignedInteger
符号付き整数の性質
▶ Comparable
値の⼤⼩⽐較と同値性⽐較が可能な性質

98. プロトコルの性質を知って活かすと
Swift がもっと楽しくなる！

99. Swift に声をかけてみよう
Swift の気持ちになって接する

100. フォトアルバム

101. フォトアルバム
▶ ひとつのデータ構造で表現する
▶ 複数枚の写真を収録する
▶ アルバムには表題を設定できる
▶ アルバム内の写真を⾃由に⾒られる
要件

102. フォトアルバム
実装

103. ここで
Swift の気持ちに寄り添う

104. フォトアルバムの性質
複数の写真を持ち、⾃由に眺められる

105. 標準ライブラリの旅
同じ性質のプロトコルを探してみる
▶ Collection
連続する複数要素を持ち、索引で扱える型の性質
▶ Sequence
連続する複数の要素を扱う型の性質
▶ IteratorProtocol
次へ次へと要素を取り出していける型の性質
▶ Indexable, IndexableBase
索引の範囲を取得し、添字で要素を参照できる性質
▶ SignedInteger
符号付き整数の性質
▶ Comparable
値の⼤⼩⽐較と同値性⽐較が可能な性質

106. フォトアルバムに
Collection を適⽤

107. プロトコルの適⽤⽅法
▶ プロトコルが持つ性質を
実現するための振る舞いを実装する
▶ 性質から⾃然と導かれる振る舞いは
普通は実装しなくて良い
勘所
↑ その性質を持つことを約束するために必須
↑ 性質に基づいて既に規定されてる
具体的には …
プロトコルで規定されている概念のうち、
extension で実装されていないものを実装していく

108. CollectionType の適⽤⽅法
性質を実現するために必要な機能
▶ var startIndex: Index { get }
最初の要素が存在する位置を⽰す索引を取得
▶ var endIndex: Index { get }
最後の要素の次の位置を⽰す索引を取得
▶ subscript (position: Index) -> Element
指定した位置にある要素を取得
▶ func index(after: Index) -> Index
指定した位置の次の位置を算出

109. フォトアルバム
CollectionType を適⽤

110. こんな感じにすると …

111. フォトアルバム
Swift と会話が弾む

112. 楽しい！

113. 乱数ジェネレーター

114. 乱数ジェネレーター
▶ Int の乱数を⽣成する
▶ 次々と乱数を作り出せる
要件

115. ここで
Swift の気持ちに寄り添う

116. 乱数ジェネレーターの性質
次々と乱数を⽣成できる型

117. 標準ライブラリの旅
同じ性質のプロトコルを探してみる
▶ Collection
連続する複数要素を持ち、索引で扱える型の性質
▶ Sequence
連続する複数の要素を扱う型の性質
▶ IteratorProtocol
次へ次へと要素を取り出していける型の性質
▶ Indexable, IndexableBase
索引の範囲を取得し、添字で要素を参照できる性質
▶ SignedInteger
符号付き整数の性質
▶ Comparable
値の⼤⼩⽐較と同値性⽐較が可能な性質

118. 乱数ジェネレーターを
IteratorProtocol に基づいて実装

119. GeneratorType の適⽤⽅法
性質を実現するために必要な機能
▶ mutating func next() -> Element?
次の要素を取得

120. 乱数ジェネレーター
IteratorProtocol に基づいて実装

121. こんな感じにすると …

122. 乱数ジェネレーター
Swift と会話が弾む

123. Swiftと仲良くなれた！
かも？

124. Swift との会話を
ぜひ楽しんでみてください

125. まとめ
主要３プロトコルを眺めてみる
1. 標準ライブラリの旅
✓ Collection
✓ Sequence
✓ IteratorProtocol
✓ Indexable, IndexableBase
✓ Comparable
2. Swift に声をかけてみよう
✓ フォトアルバム
✓ 乱数ジェネレーター