String은 왜 subscript로 접근이 안되는지 설명하시오.

[ronick-grammer]

String의 요소는 Int형을 파라미터로 사용해 subscript로 접근이 안되는 이유

• Collection 타입인 Array는 Int형 index를 파라미터로 넘겨주어 subscript를 통해 해당 요소에 접근할 수 있지만,

  let number: [Int] = [1, 2, 3, 4, 5]
  number[1]  // 2

• String은 String.Index 구조체를 파라미터로 넘겨주어 subscript를 통해 해당 요소에 접근해야 한다.

  
  let str: String = "123456"
  let index = str.index(str.startIndex, offsetBy: 1)
  str[index] // "2"
  str[1] // error

#### Swift의 문자는 유니코드를 준수하여 표기된다
- 유니코드 문자는 크기가 가변적이기 때문에 하나의 문자가 하나의 바이트보다 클 수 있다.
- 하나의 문자가 하나이상의 바이트를 차지할 수 있기때문에, 일반적인 문자열 배열처럼(다른 언어의 문자열 배열처럼) 1 바이트 단위인 인덱스로 특정 문자에 접근할 수가 없다.
- 유니코드 표현방식으로는 `utf8(8bit)`, `utf16(16bit)`, `utf32(32bit)`가 존재하며 Swift에서는 `Unicode Scalar(21bit)`가 존재한다.

*유니코드: 존재하는 모든 문자를 모든 플랫폼에 일관되게 표현하고 다룰 수 있도록 설계된 산업 표준 문자코드이다

#### Swift 의 `String`, `Character` 타입은 `Unicode Scalar` 값으로 이루어져 있다.
- Character 타입은 하나이상의 Unicode Scalar 값으로 구성되어 있다.
```swift
let character1: Character = "\u{D55C}"                  // '한'
let character2: Character = "\u{1112}\u{1161}\u{11AB}"   // 'ᄒ, ᅡ, ᆫ' == '한'

• String 타입은 하나이상의 Character 타입(or Unicode Scalar들)으로 구성되어 있다.

  let character2: Character = "\u{1112}\u{1161}\u{11AB}"   // 'ᄒ, ᅡ, ᆫ' == '한'
  let str1 = "\u{1112}\u{1161}\u{11AB}국" // "한국"
  let str2 = "\(character2)국"            // "한국"
  let str3 = "한국"                        // "한국"

String은 subscript를 통해 요소에 접근할때 순차적으로 순회한다.

• 일반적인 CollectionType(Array 등) 은 RandomAccessCollection 프로토콜을 채택하고 있어 O(1) 의 시간복잡도로 요소에 접근한다.

  let number = [1, 2, 3, 4, 5]
  number[1] // 2

• String은 BidirectionalCollection 프로토콜을 채택하여 순차적으로 요소를 조회하면서 타겟 요소까지 접근하여 구성하고 있는 Unicode Scalar 값의 갯수에 상응하는 O(n)의 시간복잡도가 소요된다.
  • String 을 이루는 Character(or Unicode Scalar들)의 Unicode Scalar 값 갯수가 다를 수 있기 때문에 순차적으로 Unicode Scalar 요소들을 하나하나 순회하여 하나의 문자(ex. "\u{1112}\u{1161}\u{11AB}" // "한" )를 찾는다.

String의 요소를 Int형 파라미터를 사용해 subscript로 접근할 수 있는 방법

extension String {
    subscript(idx: Int) -> String? {
        guard (0..<count).contains(idx) else {
            return nil
        }
        let target = index(startIndex, offsetBy: idx)
        return String(self[target])
    }
}

let str = "ronick"
str[2] // "n"
str[7] // nil

📝 참고 사이트

• [Swift] Unicode Scalar 그리고 문자열 count 시간 복잡도 관계
• 왜 문자열을 배열처럼 다루지 못하지?
• Swift의 String index는 왜 정수가 아니지? 왜 구하기 어려울까?
• Unicode Representations of Strings

[Do-hyun-Kim]

String은 왜 subscript로 접근이 안되는지 설명하시오.

• 문자열 내부의 각 문자들이 늘 같은 메모리에 저장되는 것이 아니기 때문에, 해당 위치에 접근하기 위해서는 각 Unicode scalar의 시작이나 끝 부터 탐색 해야 한다.
• Swift의 String 과 Character 는 Unicode 를 완전히 준수하고 있다.
• String 의 문자 개수를 구하기 위해서는 String을 구성하고 있는 Extended Grapheme Cluster 를 계산하기 전에는 길이를 구하기 불가능 하기 때문 이다.

Unicode scalar 란?

• 크기가 가변적인 String 문자열을 하나하나 개별적으로 접근하기 위한 방법
• Unicode 기반 21-bit 코드
• 하나 이상의 Unicode scalar가 모여 Character를 이룬다 .

Extended Grapheme Cluster 란?

• Swift의 모든 Character type은 하나의 확장된 Grapheme Cluster로 나타낸다.
• 한개 이상의 Unicode sclar 시퀸스로 사람이 읽을 수 있는 문자를 생성한다.

let usFlag: Character = "\u{1F1FA}\u{1F1F8}"
print(usFlag)

🤔 Swift에서 String을 subscript하는 방법은??

• String type 에서 subscript 를 사용 하여 접근하는 방법은 index(i: String.Index, offsetBy distance: Int) -> String.Index 메서드를 사용하여 문자열 요소에 접근하면 된다.

extension String {
    subscript(index: Int) -> Character {

        return self[self.index(self.startIndex, offsetBy: index)]

    }

}

var name: String = "jenny"
for i in 0 ..< name.count {
    print(name[i])
}

📝 참고 사이트

• Apple Developer Documentation
• Add Unicode Properties to Unicode.Scalar
• Unicode Scalar 그리고 문자열 count 시간 복잡도 관계

[vichye-1]

Swift 의 String

• 문자(Character)들의 집합이다
• 유니코드를 지원한다
  • unicodeScalars, utf16, utf8 속성 중 하나로 문자열을 일련의 코드 유닛으로 나타낸 뷰를 제공한다.
• 한 개의 character는 한 개의 유니코드 스칼라로 만들어질 수도 있고, 여러개의 유니코드 스칼라로 만들어질 수도 있다.
• 이러한 유니코드의 특성상, 각 문자를 이루고 있는 메모리의 크기가 가변적이기 때문에 Int 형식의 Subscript로 접근이 불가하다.

Swift에서 하나(🍎)의 String이 다양한 조합으로 이루어져 있음을 보여주는 예

let apple = "🍎"

print("Characters count : \(apple.count)")
for i in apple {
    print(type(of: i), i)
    if i == apple.last {
        print("********************")
    }
}

print("Unicode Scalar's count : \(apple.unicodeScalars.count)")
for i in apple.unicodeScalars {
    print(type(of: i), i)
    if i == apple.unicodeScalars.last {
        print("********************")
    }
}

print("utf8 Scalar's count : \(apple.utf8.count)")
for i in apple.utf8 {
    print(type(of: i), i)
    if i == apple.utf8.last {
        print("********************")
    }
}

print("utf16 Scalar's count : \(apple.utf16.count)")
for i in apple.utf16 {
    print(type(of: i), i)
    if i == apple.utf16.last {
        print("********************")
    }
}

• 결과

Characters count : 1
Character 🍎
********************
Unicode Scalar's count : 1
Scalar 🍎
********************
utf8 Scalar's count : 4
UInt8 240
UInt8 159
UInt8 141
UInt8 142
********************
utf16 Scalar's count : 2
UInt16 55356
UInt16 57166
********************

• 하나의 이모지지만, 1개의 유니코드, 4개의 utf8, 2개의 utf16 조합으로 이루어져 있다

String에 접근하는 방법

• 오류 메시지에서도 나타나듯이, String에서는 Int로 서브스크립트를 사용할 수 없고, String.Index를 사용해야한다.
• string.Index 사용 예

let sentence = "Accessing String View Elements"
let firstSpace = sentence.firstIndex(of: " ") ?? sentence.endIndex
let firstWord = sentence[..<firstSpace]
print(firstWord)

//Accessing

• O(n)의 비용이 소요된다 → ❓apple 공식문서에서는 COW의 개념과 연관지어 O(n)의 비용이 소요된다고하는데, 이해가 잘 안 된다

📝 참고

• Apple Documentation - String
• Subscript에 대해 알아보기

[Hminchae]

Subscripts란?

• 컬렉션, 리스트, 시퀀스 등의 인스턴스를 index로 접근할 수 있도록 해주는 서브스크립트
• someArray[index] 로 배열 인스턴스에 접근 가능하고, someDictionary[key] 의 형식으로 딕셔너리 인스턴스에 접근이 가능

subscript(index: Int) -> Int {
    get {
        // 적절한 반환 값
    }
    set(newValue) {
        // 적절한 set 액션
    }
}

String이 subscript로 접근이 안 되는 이유

Swift에서 String은 가변의 크기를 가지기 때문에 Int 기반의 인덱스 참조가 불가능

• 다른 언어들에서는 Int 자료형 index로 문자열에 접근이 가능하지만, Swift에서는 String에서 Int 형식으로 인덱스 참조가 불가능함
• Int로 서브스크립트를 사용할 수 없고 String.index로 각 Character의 위치에 접근할 수 있음
• 문자열 내부의 각 문자들이 늘 같은 메모리로 저장되는 것이 아니기 때문에, 해당 문자의 위치에 접근하기 위해서는 각 Unicode scalar 의 시작이나 끝부터 탐색을 해야 함

Unicode scalar란 크기가 가변적인 String 문자열을 하나하나 개별적으로 접근하기 위한 방법으로, 하나 이상의 Unicode Scalar가 모여 Character를 이루고, Character들이 모여 String이 됨

• 문자열 내부의 각 문자가 늘 동일한 바이트 수를 차지하는 것이 아니기 때문에, Int 형식의 Subscript를 사용해서 특정 위치에 있는 문자에 접근하는 것은 불가능하다. 때문에 Subscript 대신 index를 사용하여 올바른 위치에 접근할 수 있음

📝 참조

• [Swift] Subscript 알아보기 :: String에서는 subscript를 사용할 수 없는 이유
• [Swift] Subscripts란? + String은 subscript로 접근이 안되는 이유