[Android Kotlin] 스마트 캐스트

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검색어 : 코틀린(Kotlin), 스마트 캐스트(Smart Cast)

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이번엔 코틀린의 스마트 캐스트에 포스팅하겠습니다.

코틀린에서는 is를 사용해 타입검사를 합니다. 자바의 instanceof와 비슷합니다. 하지만 자바에서는 어떤 변수의 타입을 instanceof로 확인한 다음에는 그 타입에 속한 멤버에 접근하기 위해서는 명시적으로 변수 타입을 캐스팅해야 합니다. 하지만 코틀린에서는 프로그래머 대신 컴파일러가 캐스팅을 해줍니다.

즉, is로 검사하고 나면 굳이 변수를 원하는 타입으로 캐스팅하지 않아도 마치 처음부터 그 변수가 원하는 타입으로 선언된 것 처럼 사용할 수 있습니다. 이런 기능을 스마트 캐스트(Smart Cast)라고 부릅니다. 이제 아래 작성한 소스를 보시면 이해가 더 쉽게 되실 것입니다.

1. 레이아웃

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    android:orientation="vertical"
    tools:context="com.kotlin_test.Activity.SmartCastActivity">

    <TextView
        android:text="산술식 : ( a + b ) + c"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="50dp"
        android:textSize="20sp"
        android:textStyle="bold"
        android:gravity="center"/>
    <LinearLayout
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="50dp"
        android:orientation="horizontal"
        android:weightSum="6">
        <TextView
            android:layout_width="0dp"
            android:layout_height="match_parent"
            android:layout_weight="1"
            android:text="첫 번째 :"
            android:gravity="center"/>
        <EditText
            android:id="@+id/edt_int_01"
            android:layout_width="0dp"
            android:layout_height="match_parent"
            android:layout_weight="1"
            android:inputType="number"/>
        <TextView
            android:layout_width="0dp"
            android:layout_height="match_parent"
            android:layout_weight="1"
            android:text="두 번째 :"
            android:gravity="center"/>
        <EditText
            android:id="@+id/edt_int_02"
            android:layout_width="0dp"
            android:layout_height="match_parent"
            android:layout_weight="1"
            android:inputType="number"/>
        <TextView
            android:layout_width="0dp"
            android:layout_height="match_parent"
            android:layout_weight="1"
            android:text="세 번째 :"
            android:gravity="center"/>
        <EditText
            android:id="@+id/edt_int_03"
            android:layout_width="0dp"
            android:layout_height="match_parent"
            android:layout_weight="1"
            android:inputType="number"/>
    </LinearLayout>
    <Button
        android:id="@+id/btn_cal1"
        android:text="If 연쇄 계산하기"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="50dp"
        android:textSize="20sp"/>

    <Button
        android:id="@+id/btn_cal2"
        android:text="값을 만들어내는 If 계산하기"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="50dp"
        android:textSize="20sp"/>
    <Button
        android:id="@+id/btn_cal3"
        android:text="When 사용 계산하기"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="50dp"
        android:textSize="20sp"/>
    <Button
        android:id="@+id/btn_cal4"
        android:text="When 블록 사용 계산하기"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="50dp"
        android:textSize="20sp"/>
    <TextView
        android:id="@+id/txt_cal_result"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="50dp"
        android:textSize="20sp"
        android:gravity="center"/>
    <TextView
        android:id="@+id/txt_cal_log"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="match_parent"
        android:textSize="21sp"
        android:gravity="center"/>
</LinearLayout>

2. 소스

import android.os.Bundle
import android.support.v7.app.AppCompatActivity
import com.kotlin_test.R
import kotlinx.android.synthetic.main.activity_smart_cast.*

interface Expr
class Num(val value: Int) : Expr
class Sum(val left: Expr, val right: Expr) : Expr

class SmartCastActivity : AppCompatActivity() {
    var log: String = ""

    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(R.layout.activity_smart_cast)

        btn_cal1.setOnClickListener {
            txt_cal_log.setText("")

            val num1: Num = Num(Integer.parseInt(edt_int_01.text.toString()))
            val num2: Num = Num(Integer.parseInt(edt_int_02.text.toString()))
            val num3: Num = Num(Integer.parseInt(edt_int_03.text.toString()))

            val result: Int = eval1(Sum(Sum(num1, num2), num3))
            txt_cal_result.setText("If 연쇄 : " + result.toString())
        }

        btn_cal2.setOnClickListener {
            txt_cal_log.setText("")

            val num1: Num = Num(Integer.parseInt(edt_int_01.text.toString()))
            val num2: Num = Num(Integer.parseInt(edt_int_02.text.toString()))
            val num3: Num = Num(Integer.parseInt(edt_int_03.text.toString()))

            val result: Int = eval2(Sum(Sum(num1, num2), num3))
            txt_cal_result.setText("If 식 : " + result.toString())
        }

        btn_cal3.setOnClickListener {
            txt_cal_log.setText("")

            val num1: Num = Num(Integer.parseInt(edt_int_01.text.toString()))
            val num2: Num = Num(Integer.parseInt(edt_int_02.text.toString()))
            val num3: Num = Num(Integer.parseInt(edt_int_03.text.toString()))

            val result: Int = eval3(Sum(Sum(num1, num2), num3))
            txt_cal_result.setText("When 사용 : " + result.toString())
        }

        btn_cal4.setOnClickListener {
            log = ""
            val num1: Num = Num(Integer.parseInt(edt_int_01.text.toString()))
            val num2: Num = Num(Integer.parseInt(edt_int_02.text.toString()))
            val num3: Num = Num(Integer.parseInt(edt_int_03.text.toString()))

            val result: Int = evalWithLogging(Sum(Sum(num1, num2), num3))
            txt_cal_result.setText("When 블록 사용 : " + result.toString())
            txt_cal_log.setText(log)
        }
    }

    // if 연쇄를 사용해 계산
    fun eval1(e: Expr): Int {
        if (e is Num) {
            val n = e as Num   // 위에서 이미 is Num으로 인해 스마트 캐스트 되어 as Num하여 타입을 변경할 필요 없다
                               // 자바에서는 instanceof로 타입을 검사한 후 명시적으로 타입을 변경해줘야 하지만 코틀린에선 is로 타입을 검사 하면 스마트 캐스팅되어 해당 타입으로 사용이 가능하다
            return n.value
        }
        if (e is Sum) {
            return eval1(e.right) + eval1(e.left)  // 변수 e에 대해 스마트 캐스트를 사용한다
        }
        throw IllegalArgumentException("Unknown expression")
    }

    // 리팩토링 1 - 값을 만들어내는 if 식
    fun eval2(e: Expr): Int =
        if (e is Num) {
            e.value
        } else if (e is Sum) {
            eval2(e.right) + eval2(e.left)
        } else {
            throw IllegalArgumentException("Unknown expression")
        }

    // 리팩토링 2 - if 중첩 대신 when 사용하기
    fun eval3(e: Expr): Int =
        when (e) {
            is Num -> e.value
            is Sum -> eval3(e.right) + eval3(e.left)
            else -> throw IllegalArgumentException("Unknown expression")
        }

    // 리팩토링 3 - 분기에 복잡한 동작이 들어가 있는 when 사용하기
    fun evalWithLogging(e: Expr): Int =
        when (e) {
            is Num -> {
                log += "num: ${e.value}\n"
                e.value
            }
            is Sum -> {
                val left = evalWithLogging(e.left)
                val right = evalWithLogging(e.right)
                log += "sum: $left + $right\n"
                left + right
            }
            else -> throw IllegalArgumentException("Unknown expression")
        }
}

3. 실행 결과