SwiftにおけるTupleの使い方とわかりやすく解説します

プログラミングには配列のようにデータをまとめて保持できる機能が複数用意されており、詳細はプログラミング言語によって異なります。

たとえば配列に似ているもので次に有名なものがあるとすれば、おそらくディクショナリーなどでしょう。

配列やディクショナリーに似た機能として、SwiftにはTupleという機能が用意されています。

Tupleの使い方

Tupleの使い方をサンプルコードで確認します。

let tuple = (1, 2, "3")
print(tuple.0) // 1
print(tuple.1) // 2
print(tuple.2) // 3

letで定数としてTupleを定義し、要素を指定して出力しています。イメージとしては、やはり配列に近い使い方になります。ラベル名を指定して宣言することも可能で、サンプルコードは以下です。

let tuple = (int: 1, str: "2")
print(tuple.int) // 1
print(tuple.str) // 2

イメージとしては、キーとバリューをセットで指定しているような形式です。実際にはキーとバリューという呼び方はせず、Tupleの場合要素番号を指定することもラベルを指定することもできます。以下の例では、ラベル付きのTupleに対して要素番号で指定しています。

let tuple = (int: 1, str: "2")
print(tuple.0) // 1

このコードではラベル名を指定していますが、出力時には要素番号で指定しています。このように、ラベルの有無に関わらず要素番号を指定することが可能です。また、ラベルありの要素となしの要素を混在させることも可能です。サンプルコートは以下です。

let tuple2 = (int1: 1, 2)
print(tuple2.int1) // 1
print(tuple2.1) // 2

要素の一つ目にはラベルを指定し、二つ目には値のみが入っています。そして出力時の指定方法としても、一つ目はラベル名で指定し、二つ目は要素番号で指定しています。重要な要素のみラベル名を付けるようなこともできるため、Tupleの利便性は配列やディクショナリーに比べて優れている点もあります。

ラベルはプロパティで取得できない

一部の要素にのみラベルを付けることで他の要素と差別化が図れると説明しました。これは重要な要素のみラベルで指定できるので利便性が高いのですが、残念ながらプロパティ一覧で取得できないという欠点があります。

目視すれば問題ないかもしれませんが、たとえば要素数が多いときにどのようなラベルがあるのか調べることができず、また指定したラベルが含まれているかどうか検索する方法もありません。

Tupleは一見すると配列やディクショナリーを上回る利便性がありますが、そこまで普及していないことにはそういった理由があるのかもしれません。また、メソッドもやはり配列ほど豊富に用意されているわけではありません。

dynamicTypeというプロパティが用意されていますが、これによってTupleの型を調べることができます。サンプルコードは以下です。

let tuple1: (Int, Int) = (1, 2)
let tuple2: (int1: Int, Int) = (int1: 1, int2: 2)
print(tuple1.dynamicType) // (Int, Int)
print(tuple2.dynamicType) // (Int, Int)

どちらもIntなので、たとえば対象のTupleにそもそもラベルを指定した要素が含まれているのかどうか知る方法も特にないようです。Mirrorでプロパティ一覧を調べてみます。

let tuple1: (Int, Int) = (1, 2)
let tuple2: (int1: Int, int2: Int) = (int1: 1, int2: 2)
print(Mirror(reflecting: tuple1).children.map { $0.label }) // [Optional(".0"), Optional(".1")]
print(Mirror(reflecting: tuple2).children.map { $0.label }) // [Optional(".0"), Optional(".1")]

Mirrorを使ってもプロパティ一覧のなかにラベルは含まれません。

Tupleでの代入処理

Tupleの代入は少し変わっており、ラベルありからラベルなし、ラベルなしからラベルあり、といった代入が可能です。サンプルコードは以下になります。

let tuple1: (Int, Int) = (int1: 1, int2: 2)
let tuple2: (int1: Int, int2: Int) = (1, 2)

ラベルなしにラベルありを代入するとラベルありとして代入されます。逆にラベルなしをラベルありに代入すると、ラベルありのままです。ただし、ラベルありからラベルありに代入する場合はラベルが同じである必要があります。

ラベルが異なる場合エラーになり、ラベルが上書きされることはありません。たとえば、エラーのサンプルコードは以下です。

let tuple: (int1: Int, int2: Int) = (int3: 1, int4: 2) // エラー

また厳密にはTupleのコードではないのですが、Tupleで宣言したものを複数同時に初期化することも可能です。たとえば、以下のようになります。

let (value0, value1) = (1, 2)
print(value0) // 1
print(value1) // 2

メソッドを用意して、戻り値をそのまま代入することもできます。

func method() -> (Int, Int) {
 　　　return (1, 2)
}
let (value0, value1) = method()
print(value0)
print(value1)

あとは特殊な使い方として変数の値を入れ替えることができます。通常はいったん別の変数を用意して逃がしてから再度代入することになりますが、Tupleでは退避させずにそのまま入れ替えるコードが存在します。

var value0 = 0
var value1 = 1
(value0, value1) = (value1, value0)
print(value0) // 1
print(value1) // 0

このコードは値をそのまま直接入れ替えるものです。変数をひっくり返して書いてイコールでつなげれば入れ替わります。

まとめ

以上、Tupleの使い方について解説してきました。それほど難しい点はないかと思いますが、実際の開発でいざ使うとなるとどう扱えば良いかひらめきにくいかもしれません。というのも、配列やディクショナリーと比べると概念がややマイナーで、慣れない部分が多いかと思うからです。

Tupleはメソッドこそ少ないもののラベルを自由に扱える分利便性は高く、処理的に考えてTupleを使うのがベストな場合もあるでしょう。そしてもっとも難しいのは、Tupleを使用するタイミングを見極めることです。

アプリケーションによって詳細は異なるのでどのタイミングでTupleを使うべきか断言はできませんが、何も考えずに配列にしてしまうのではなく、Tupleが使えないかどうか一度検討してみることをおすすめします。

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