Swift) Hashable, Equatable

07 Oct 2020 • iOS

Publishing Date:2020-10-07

Hashable이 무엇이고, Equatable을 왜 상속해야 하는가?

배경지식

Hash

Hashable

A type that can be hashed into a Hasher to produce an integer hash value.

애플 개발자 문서에 따르면, Hashable은 프로토콜 중 하나로, Hasher에 의해 해시 값을 hash할 수 있는 타입이다. 즉, 이 프로토콜을 채택한 타입은 유일한 값(해시값)으로 구분될 수 있다는 것이다.

딕셔너리의 키는 중복이 되지 않는다.
Set 역시 중복된 값을 담을 수 없다.

대표적으로 Swift에서 Standard Library에 속하는 주요 자료형들(String, Int, Float, Bool)은 대부분 Hashable 프로토콜을 채택한다. 해당 자료형들은 Hashable하기 때문에 딕셔너리에서 키로 사용되거나 Set 내 원소가 될 수 있다.

그렇다면 우리는 언제 Hashable한 값을 신경써야 할까?

Hashable한 구조체의 내부 프로퍼티는 Hashable해야 한다. Hashable한 열거형의 연관값은 Hashable해야 한다.

코드를 짜다 보면 커스텀 자료형을 구현하게 된다. 우리가 struct와 enum을 선언할 때 이 자료형들을 딕셔너리의 키나 set의 원소로 사용하기 위해서는 struct의 모든 프로퍼티와 enum의 연관값들은 모두 Hashable해야 한다. 만약 열거형에 연관값을 따로 지정해주지 않더라도 자동적으로 Hashable을 채택하게 된다.
즉, 표준 자료형 프로퍼티를 가지는 구조체나 표준 자료형 연관값을 가지는 열거형이 Hashable을 채택한다면 컴파일러가 자동적으로 hash(into:) 함수를 호출해주어 지금까지는 신경쓸 필요가 없었지만, 그렇지 않다면 사용자가 직접 hash(into:) 함수를 통해 구현해주어야 한다는 것이다.
다음은 애플 공식 문서에 나와 있는 예제이다.

struct GridPoint {
    var x: Int
    var y: Int
}

extension GridPoint: Hashable {
    static func == (lhs: GridPoint, rhs: GridPoint) -> Bool {
        return lhs.x == rhs.x && lhs.y == rhs.y
    }

    func hash(into hasher: inout Hasher) {
        hasher.combine(x)
        hasher.combine(y)
    }
}

GridPoint 구조체는 Hashable한 프로퍼티들을 가지고 있지만 Hashalbe 프로토콜을 채택하지 않았기 때문에 해당 구조체를 Set의 원소로 쓰려고 하려면 다음 에러를 볼 수 있다.

Type ‘GridPoint’ does not conform to protocol ‘Hashable’

이 때 Hashable 프로토콜을 채택해주면 컴파일러가 자동으로 hash(into:) 함수를 구현해준다. 혹은 위 예제처럼 직접 함수를 구현해줄 수 있다.
Swift 4.1 이전까지는 자동으로 구현되지 않아 반드시 사용자가 hash(into:) 함수와 == 연산자를 구현해주어야 했다고 한다.(글 작성 기준 현재는 Swift 5.3)

Equatable

A type that can be compared for value equality.

Equatable은 값의 비교가 가능함을 보장해주는 프로토콜이다. 이 프로토콜을 채택한 타입들은 == 연산자나 != 연산자를 사용해 값을 비교할 수 있다. Array에서 contains(_:) 메소드를 사용할 수 있는 것도 Array가 Equatable 프로토콜을 채택하고 있기 때문이다.

Equatable을 상속하는 이유

어떤 객체가 Hashable하다는 것은 딕셔너리의 키 값으로 사용될 수 있다는 것, 즉 구별될 수 있는 값 이라는 뜻이다. 그렇다면 두 객체의 해시 값이 같다면 두 객체들은 같은 객체라고 할 수 있을까?

a == b이면 a.hashvalue == b.hashvalue 은 참이다. 그러나 그 역은 성립하지 않는다.

객체의 해시값이 같다는 사실은 두 객체가 같다는 것을 보장해주지 않는다. 따라서 Hashable 프로토콜은 Equatable 프로토콜을 상속하여 객체가 같기 위한 연산자를 정의해주는 것이다.

같다 는 개념에 대해 추가 공부 필요
여기 참고

Learn More…

이 블로그에서 가져왔는데 내가 정확한 출처(애플 리소스 등)를 찾지 못한 사항들. 확인되면 수정할 것.

  1. 클래스는 컴파일러가 자동으로 hash(into:) 함수를 구현해주지 않는다.

Reference

Apple Docs- Hashable Apple Docs- Equatable Apple Docs- Hasher Stack Overflow Swift Docs- Set(a==b)

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