타입 검사 및 캐스트

코틀린에서는 런타임에 객체의 타입을 확인하기 위해 타입 검사를 수행할 수 있습니다. 타입 캐스트를 사용하면 객체를 다른 타입으로 변환할 수 있습니다.

제네릭 타입 검사 및 캐스트(List<T>, Map<K,V> 등)에 대해 자세히 알아보려면 제네릭 타입 검사 및 캐스트를 참조하세요.

is 및 !is 연산자

객체가 주어진 타입에 부합하는지 런타임에 확인하려면 is 연산자 또는 그 부정 형태인 !is를 사용합니다.

if (obj is String) {
    print(obj.length)
}

if (obj !is String) { // Same as !(obj is String)
    print("Not a String")
} else {
    print(obj.length)
}

스마트 캐스트

대부분의 경우, 컴파일러가 객체를 자동으로 캐스트하므로 명시적 캐스트 연산자를 사용할 필요가 없습니다. 이를 스마트 캐스트(smart-casting)라고 합니다. 컴파일러는 변경 불가능한 값에 대한 타입 검사와 명시적 캐스트를 추적하고 필요할 때 암시적(안전한) 캐스트를 자동으로 삽입합니다.

fun demo(x: Any) {
    if (x is String) {
        print(x.length) // x is automatically cast to String
    }
}

컴파일러는 부정 검사 결과로 반환이 이루어지는 경우에도 캐스트가 안전하다는 것을 알 만큼 충분히 똑똑합니다.

if (x !is String) return

print(x.length) // x is automatically cast to String

제어 흐름

스마트 캐스트는 if 조건식뿐만 아니라 when 식 및 while 루프에서도 작동합니다.

when (x) {
    is Int -> print(x + 1)
    is String -> print(x.length + 1)
    is IntArray -> print(x.sum())
}

if, when 또는 while 조건에서 사용하기 전에 Boolean 타입의 변수를 선언하면, 컴파일러가 해당 변수에 대해 수집한 모든 정보가 스마트 캐스트를 위한 해당 블록에서 접근 가능합니다.

이는 불리언 조건을 변수로 추출하는 등의 작업을 수행할 때 유용합니다. 이렇게 하면 변수에 의미 있는 이름을 부여하여 코드 가독성을 높이고 나중에 코드에서 변수를 재사용할 수 있습니다. 예를 들면 다음과 같습니다.

class Cat {
    fun purr() {
        println("Purr purr")
    }
}

fun petAnimal(animal: Any) {
    val isCat = animal is Cat
    if (isCat) {
        // 컴파일러는 isCat에 대한 정보에 접근할 수 있으므로, animal이 Cat 타입으로 스마트 캐스트되었음을 압니다.
        // 따라서 purr() 함수를 호출할 수 있습니다.
        animal.purr()
    }
}

fun main(){
    val kitty = Cat()
    petAnimal(kitty)
    // Purr purr
}

논리 연산자

컴파일러는 && 또는 || 연산자의 왼쪽에 타입 검사(일반 또는 부정)가 있는 경우, 오른쪽에 스마트 캐스트를 수행할 수 있습니다.

// || 연산자의 오른쪽에 있는 x는 자동으로 String으로 캐스트됩니다.
if (x !is String || x.length == 0) return

// && 연산자의 오른쪽에 있는 x는 자동으로 String으로 캐스트됩니다.
if (x is String && x.length > 0) {
    print(x.length) // x는 자동으로 String으로 캐스트됩니다.
}

객체에 대한 타입 검사를 or 연산자(||)와 결합하면, 가장 가까운 공통 상위 타입으로 스마트 캐스트가 이루어집니다.

interface Status {
    fun signal() {}
}

interface Ok : Status
interface Postponed : Status
interface Declined : Status

fun signalCheck(signalStatus: Any) {
    if (signalStatus is Postponed || signalStatus is Declined) {
        // signalStatus는 공통 상위 타입 Status로 스마트 캐스트됩니다.
        signalStatus.signal()
    }
}

공통 상위 타입은 유니온 타입의 근사치입니다. 유니온 타입은 현재 코틀린에서 지원되지 않습니다.

인라인 함수

컴파일러는 인라인 함수에 전달된 람다 함수 내에 캡처된 변수를 스마트 캐스트할 수 있습니다.

인라인 함수는 암시적인 callsInPlace 계약을 갖는 것으로 취급됩니다. 이는 인라인 함수에 전달된 모든 람다 함수가 그 자리에서 호출됨을 의미합니다. 람다 함수가 그 자리에서 호출되므로 컴파일러는 람다 함수가 함수 본문에 포함된 변수에 대한 참조를 누출할 수 없다는 것을 압니다.

컴파일러는 이 지식과 다른 분석을 사용하여 캡처된 변수 중 어느 것을 스마트 캐스트하는 것이 안전한지 결정합니다. 예를 들면 다음과 같습니다.

interface Processor {
    fun process()
}

inline fun inlineAction(f: () -> Unit) = f()

fun nextProcessor(): Processor? = null

fun runProcessor(): Processor? {
    var processor: Processor? = null
    inlineAction {
        // 컴파일러는 processor가 로컬 변수이고 inlineAction()
        // 이 인라인 함수이므로 processor에 대한 참조가 누출될 수 없다는 것을 압니다.
        // 따라서 processor를 스마트 캐스트하는 것이 안전합니다.
      
        // processor가 null이 아니면 processor는 스마트 캐스트됩니다.
        if (processor != null) {
            // 컴파일러는 processor가 null이 아님을 알므로 안전 호출
            // 이 필요하지 않습니다.
            processor.process()
        }

        processor = nextProcessor()
    }

    return processor
}

예외 처리

스마트 캐스트 정보는 catch 및 finally 블록으로 전달됩니다. 이는 컴파일러가 객체가 널 허용 타입인지 여부를 추적하므로 코드를 더 안전하게 만듭니다. 예를 들면 다음과 같습니다.

fun testString() {
    var stringInput: String? = null
    // stringInput은 String 타입으로 스마트 캐스트됩니다.
    stringInput = ""
    try {
        // 컴파일러는 stringInput이 null이 아님을 압니다.
        println(stringInput.length)
        // 0

        // 컴파일러는 stringInput에 대한 이전 스마트 캐스트 정보를 거부합니다.
        // 이제 stringInput은 String? 타입을 가집니다.
        stringInput = null

        // 예외 발생
        if (2 > 1) throw Exception()
        stringInput = ""
    } catch (exception: Exception) {
        // 컴파일러는 stringInput이 null일 수 있음을 압니다.
        // 따라서 stringInput은 널 허용 상태를 유지합니다.
        println(stringInput?.length)
        // null
    }
}
fun main() {
    testString()
}

스마트 캐스트 전제 조건

스마트 캐스트는 컴파일러가 변수가 검사와 사용 사이에 변경되지 않을 것을 보장할 수 있는 경우에만 작동한다는 점에 유의하십시오.

스마트 캐스트는 다음 조건에서 사용할 수 있습니다.

val 로컬 변수	항상, 단 로컬 위임 속성은 제외합니다.
val 프로퍼티	프로퍼티가 private, internal이거나, 해당 프로퍼티가 선언된 동일한 모듈에서 검사가 수행되는 경우. open 프로퍼티 또는 사용자 지정 getter가 있는 프로퍼티에는 스마트 캐스트를 사용할 수 없습니다.
var 로컬 변수	변수가 검사와 사용 사이에 수정되지 않고, 변수를 수정하는 람다에 캡처되지 않았으며, 로컬 위임 속성이 아닌 경우.
var 프로퍼티	항상 불가능합니다. 변수가 다른 코드에 의해 언제든지 수정될 수 있기 때문입니다.

"안전하지 않은" 캐스트 연산자

객체를 널이 아닌 타입으로 명시적으로 캐스트하려면 안전하지 않은 캐스트 연산자 as를 사용합니다.

val x: String = y as String

캐스트가 불가능한 경우 컴파일러는 예외를 발생시킵니다. 이것이 안전하지 않다고 불리는 이유입니다.

이전 예시에서 y가 null이면 위 코드는 예외를 발생시킵니다. 이는 String이 널 허용이 아니므로 null을 String으로 캐스트할 수 없기 때문입니다. 가능한 널 값을 처리하기 위해 예시가 작동하도록 하려면 캐스트의 오른쪽에 널 허용 타입을 사용합니다.

val x: String? = y as String?

"안전한" (널 허용) 캐스트 연산자

예외를 피하려면 실패 시 null을 반환하는 안전한 캐스트 연산자 as?를 사용합니다.

val x: String? = y as? String

as?의 오른쪽이 널이 아닌 타입 String임에도 불구하고 캐스트 결과는 널 허용 타입이라는 점에 유의하십시오.