형식 검사 및 캐스팅

Kotlin에서는 런타임 시 객체의 타입을 확인하기 위해 타입 검사를 수행할 수 있습니다. 타입 캐스트를 사용하면 객체를 다른 타입으로 변환할 수 있습니다.

노트

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

is 및 !is 연산자

객체가 주어진 타입을 준수하는지 식별하는 런타임 검사를 수행하려면 is 연산자 또는 부정 형태인 !is를 사용하세요.

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 자동으로 객체를 캐스팅하므로 명시적 캐스트 연산자를 사용할 필요가 없습니다. 이를 스마트 캐스팅이라고 합니다. 컴파일러는 변경 불가능한 값에 대한 타입 검사 및 명시적 캐스트를 추적하고 필요할 때 암시적 (안전한) 캐스트를 자동으로 삽입합니다.

fun demo(x: Any) {
    if (x is String) {
        print(x.length) // x는 자동으로 String으로 캐스팅됩니다.
    }
}

컴파일러는 부정 검사가 반환으로 이어지는 경우 캐스트가 안전하다는 것을 알 수 있을 정도로 똑똑합니다.

if (x !is String) return

print(x.length) // x는 자동으로 String으로 캐스팅됩니다.

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 변수에 대해 수집한 모든 정보는 해당 블록에서 스마트 캐스팅을 위해 액세스할 수 있습니다.

이는 부울 조건을 변수로 추출하는 것과 같은 작업을 수행하려는 경우에 유용할 수 있습니다. 그런 다음 변수에 의미 있는 이름을 지정하여 코드 가독성을 향상시키고 나중에 코드에서 변수를 재사용할 수 있습니다. 예를 들어:

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

fun petAnimal(animal: Any) {
    val isCat = animal is Cat
    if (isCat) {
        // The compiler can access information about
        // isCat, so it knows that animal was smart-cast
        // to the type Cat.
        // Therefore, the purr() function can be called.
        animal.purr()
    }
}

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

논리 연산자

컴파일러는 왼쪽 편에 타입 검사(정규 또는 부정)가 있는 경우 && 또는 || 연산자의 오른쪽에 스마트 캐스트를 수행할 수 있습니다.

// x는 `||`의 오른쪽에서 자동으로 String으로 캐스팅됩니다.
if (x !is String || x.length == 0) return

// x는 `&&`의 오른쪽에서 자동으로 String으로 캐스팅됩니다.
if (x is String && x.length > 0) {
    print(x.length) // x는 자동으로 String으로 캐스팅됩니다.
}

객체에 대한 타입 검사를 or 연산자(||)와 결합하면 스마트 캐스트가 가장 가까운 공통 슈퍼타입으로 수행됩니다.

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 슈퍼타입 Status로 스마트 캐스팅됩니다.
        signalStatus.signal()
    }
}

공통 슈퍼타입은 유니온 타입의 근사치입니다. 유니온 타입은 현재 Kotlin에서 지원되지 않습니다.

인라인 함수

컴파일러는 인라인 함수에 전달되는 람다 함수 내에서 캡처된 변수를 스마트 캐스팅할 수 있습니다.

인라인 함수는 암시적 callsInPlace 계약을 가진 것으로 취급됩니다. 즉, 인라인 함수에 전달되는 람다 함수는 제자리에서 호출됩니다. 람다 함수는 제자리에서 호출되므로 컴파일러는 람다 함수가 함수 본문에 포함된 변수에 대한 참조를 유출할 수 없다는 것을 알고 있습니다.

컴파일러는 이 지식과 다른 분석을 사용하여 캡처된 변수를 스마트 캐스팅하는 것이 안전한지 여부를 결정합니다. 예를 들어:

interface Processor {
    fun process()
}

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

fun nextProcessor(): Processor? = null

fun runProcessor(): Processor? {
    var processor: Processor? = null
    inlineAction {
        // The compiler knows that processor is a local variable and inlineAction()
        // is an inline function, so references to processor can't be leaked.
        // Therefore, it's safe to smart-cast processor.
      
        // If processor isn't null, processor is smart-cast
        if (processor != null) {
            // The compiler knows that processor isn't null, so no safe call 
            // is needed
            processor.process()
        }

        processor = nextProcessor()
    }

    return processor
}

예외 처리

스마트 캐스트 정보는 catch 및 finally 블록으로 전달됩니다. 이렇게 하면 컴파일러가 객체가 nullable 타입인지 여부를 추적하므로 코드가 더 안전해집니다. 예를 들어:

fun testString() {
    var stringInput: String? = null
    // stringInput은 String 타입으로 스마트 캐스팅됩니다.
    stringInput = ""
    try {
        // 컴파일러는 stringInput이 null이 아님을 알고 있습니다.
        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 알고 있습니다.
        // 따라서 stringInput은 nullable로 유지됩니다.
        println(stringInput?.length)
        // null
    }
}

fun main() {
    testString()
}

스마트 캐스트 전제 조건

주의

스마트 캐스트는 컴파일러가 검사와 사용 사이에 변수가 변경되지 않는다는 것을 보장할 수 있는 경우에만 작동합니다.

스마트 캐스트는 다음 조건에서 사용할 수 있습니다.

val 지역 변수	지역 위임 속성을 제외하고 항상 가능합니다.
val 속성	속성이 private, internal이거나 검사가 속성이 선언된 동일한 모듈에서 수행되는 경우. 스마트 캐스트는 open 속성 또는 사용자 정의 getter가 있는 속성에서는 사용할 수 없습니다.
var 지역 변수	변수가 검사와 사용 사이에 수정되지 않고, 수정하는 람다에서 캡처되지 않으며, 지역 위임 속성이 아닌 경우.
var 속성	다른 코드에서 언제든지 변수를 수정할 수 있으므로 절대 불가능합니다.

"안전하지 않은" 캐스트 연산자

객체를 non-nullable 타입으로 명시적으로 캐스팅하려면 안전하지 않은 캐스트 연산자 as를 사용하십시오.

val x: String = y as String

캐스트가 불가능하면 컴파일러는 예외를 발생시킵니다. 이것이 _안전하지 않음_이라고 불리는 이유입니다.

이전 예제에서 y가 null이면 위의 코드도 예외를 발생시킵니다. 이는 String이 nullable이 아니므로 null을 String으로 캐스팅할 수 없기 때문입니다. 가능한 null 값에 대해 예제가 작동하도록 하려면 캐스트의 오른쪽에 nullable 타입을 사용하세요.

val x: String? = y as String?

"안전한" (nullable) 캐스트 연산자

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

val x: String? = y as? String

as?의 오른쪽이 non-nullable 타입인 String임에도 불구하고 캐스트 결과는 nullable입니다.