Swiftの値渡しと参照渡しに関するまとめ

19/03/10 13:51:28     19/03/10 14:32:37

Swiftの値渡しと参照渡しの概要や方法について解説します。

Swiftをベースに解説しますが、値渡し、参照渡し自体はSwift以外のプログラミング言語にも存在する概念です。Swiftで勉強しておけば他の言語にも応用が利くので、一石二鳥です。

値渡しと参照渡しとは

値渡しと参照渡しの違いについて解説します。まず値渡しとは、関数に変数を渡す際に変数をコピーして渡す方法です。次に、参照渡しは関数に変数を渡す際に、変数が置かれた場所を渡す方法です。

いずれにしても値そのものを直接渡すわけでなく、コピーか場所を書いてあるメモを渡すイメージです。これだけの違いなのですが、処理の結果大きく異なる点があり、注意しなければならない点でもあります。

まず、値渡しは値をコピーして渡すので書き換えても元のデータに何の影響も与えません。操作した結果影響が与えられるのはあくまでもコピーした方の値になります。一方で、参照渡しはデータを書き換えると直接内容が書き換わります。

用語の印象的には値渡しが値の書き換えが行われ、参照渡しなら値を書き換えても直接書き換えられないような感じがします。実際そういった勘違いがされることもあります。ここが注意点で、値渡しは直接値を書き換えず、参照渡しは直接値を書き換えるという点を確実に押さえておく必要があります。

情報処理試験にも出てきている

値渡しと参照渡しは情報処理試験の頻出問題で、たとえば基本情報技術者試験を勉強した経験のある方はそれを思い出すと良いでしょう。四角いブロックが積み重なっており、その中と外に値と番地が書かれた図を見た記憶のある方は多いかと思います。

あれがまさに値渡しと参照渡しを理解するのにぴったりの図です。ブロック一つ一つはメモリを表していますが、ブロックのなかのものをコピーして渡すのが参照渡しです。要するに、メモリに入っているデータをそっくりそのまま別のメモリ領域にコピーします。

参照渡しはメモリの番地を渡す方法です。番地を渡せばその番地を使って元の値が格納されているメモリ領域にアクセスできます。情報処理試験の勉強をしたことのある方は、そのときの図をイメージしながらプログラミングするとより理解しやすくなり、自分の書いているコードの意味がわかりやすくなるはずです。

値渡しのサンプルコード

Swiftの値渡しのサンプルコードは以下です。

@IBAction func byPerformSegue(_ sender: Any) {
    self.performSegue(withIdentifier: "toSegueViewController", sender: nil)
    }

override func prepare(for segue: UIStoryboardSegue, sender: Any?) {
    if segue.identifier == "toSegueViewController" {
        let nextVC = segue.destination as! SegueViewController
        nextVC.text = "fromViewController"
    }
}

値渡しで画面遷移するためのコードです。iOSの実践的なコードなので少し何を書いているのかわかりにくいですが、segueを使用して画面遷移と値渡しを行っています。また同様に navigationControllerを使用して画面遷移と値渡しを行う方法です。

@IBAction func byNavicationPush(_ sender: Any) {
    let nextVC = self.storyboard?.instantiateViewController(withIdentifier: "navigationPushView") as! NavigationPushViewController
    nextVC.text = "fromViewController"
    self.navigationController?.pushViewController(nextVC, animated: true)
}

presentを使用して画面遷移と値渡しを行うことも可能です。

@IBAction func byPresent(_ sender: Any) {
    let nextVC = self.storyboard?.instantiateViewController(withIdentifier: "presentView") as! PresentViewController
    nextVC.text = "fromViewController"
    self.present(nextVC, animated: true, completion: nil)
    }
}

参照渡しのサンプルコード

値渡しはやや実践的なコードで紹介しました。参照渡しについても実践的なコードで紹介しても良いのですが、わかりやすいように簡易的なコードで紹介します。サンプルコードは以下です。

func doubleNum (inout i1: Int, inout i2: Int) {
    i1 = i1 * 2
    i2 = i2 * 2
}
var x = 2
var y = 3
print(x) // 2
print(y) // 3
doubleNum(&x, i2: &y)
print(x) // 4
print(y) // 6

値渡しと違って参照場所を渡しているため値を操作すると直接書き換えられます。inout を付けて引数を宣言すると、引数に値のコピーが渡り、関数を実行した結果の値がコピーされて呼び出し元に書き戻されます。

構造体とクラス

Swiftの構造体は値渡しのみの仕様となっており、参照渡しではありません。クラスはクラスオブジェクトを作って元のクラスを参照しますが、この点で構造体とクラスには大きな違いがあります。

Swiftで値渡しと参照渡しを理解するためには、構造体とクラスの違いを知っておいた方が良いです。違いを知るためのサンプルコードは以下です。

// 構造体
struct UserStruct {
    var age: Int
    init (age: Int){
    self.age = age
    }
}

// クラス
class UserClass {
    var age: Int
    init (age: Int){
    self.age = age
    }
}

var userStruct1 = UserStruct(age: 30)
var userStruct2 = userStruct1
// 新しい構造体として代入されるので、userStruct1には影響しない
userStruct2.age = 32
print(userStruct1.age) // 30
print(userStruct2.age) // 32

var userClass1 = UserClass(age: 30)
var userClass2 = userClass1
// クラスは参照型なので、userClass1に影響する
userClass2.age = 32
print(userClass1.age) // 32
print(userClass2.age) // 32

構造体では値参照なので別にコピーされており、元のデータを書き換えることはありません。一方で、クラスの場合参照型なので元の値が書き換えられています。

以上、Swiftの値渡しと参照渡しについて解説しました。普段から特別意識する必要はありませんが、概念自体は知っておいた方が良いものです。

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