스위프트 원시 타입(Swift Primitive Types)

0. 들어가면서

다음 프로젝트에서 iOS, 안드로이드 애플리케이션 개발을 맡게 될지도 모른다. 네이티브 애플리케이션 개발에 문외한인 나로선 부담이 되는 상황이다. 다행히 회사의 배려로 공부할 시간을 낼 수 있어서 학습한 내용을 하나씩 정리해보려 한다. 첫 번째 글은 스위프트(Swift)의 타입에 관련된 내용이다.

1. Swift Primitive Types

스위프트는 다른 언어에서 기본형 또는 원시 타입(primitive type)이라고 부르는 숫자, 불리언, 문자열 등도 표준 라이브러리가 정의한 이름 있는 구조체로 표현한다.

int 타입은 없지만, Int 타입은 있다.

자주 사용되는 단일 값 타입은 다음과 같다.

• Int - 부호 있는 정수
• UInt - 0 이상의 정수
• Double - 64비트 부동소수점
• Float - 32비트 부동소수점
• Bool - true 혹은 false
• String - 문자열
• Character - 한 개의 확장 유니코드 문자소

각 타입의 특성은 다음과 같다.

타입	표현하는 값	주요 특성	비교
Int	부호 있는 정수	일반적인 정수 기본값, 현재 iOS의 64비트 환경에서는 64비트 크기	==, !=, <, <=, >, >=
UInt	0 이상의 정수	음수를 표현하지 못함. 특별한 이유가 없으면 개수에도 보통 Int가 편함	Int와 같은 순서 비교
Int8…Int64	크기가 고정된 부호 정수	파일 형식·네트워크·C API처럼 비트 폭이 중요할 때 사용	같은 타입끼리 순서 비교
UInt8…UInt64	크기가 고정된 무부호 정수	바이트 데이터에는 UInt8이 자주 쓰임	같은 타입끼리 순서 비교
Double	64비트 부동소수점	소수 리터럴을 추론할 때의 기본 타입. 일반 계산에 우선 사용	순서 비교 가능하나 근삿값 주의
Float	32비트 부동소수점	정밀도보다 메모리·GPU API 호환이 중요한 경우 사용	순서 비교 가능하나 근삿값 주의
Bool	true 또는 false	조건식은 반드시 Bool이어야 하며 0을 거짓처럼 쓰지 못함	==, !=; 크기 순서는 없음
String	문자열	확장 유니코드 문자소의 모음인 값 타입	==, != 및 사전식 순서 비교
Character	한 개의 확장 유니코드 문자소	사용자에게 보이는 문자 한 단위를 표현	==, != 및 순서 비교

스위프트는 초기값을 보고 타입을 추론한다. 물론 명시적으로 타입을 지정할 수도 있다.

let count = 10  
let ratio = 0.5  
let title = "Snow"
let visible = true 

print(type(of: count))  // Int
print(type(of: ratio))  // Double
print(type(of: title))  // String
print(type(of: visible)) // Bool

부동소수점 리터럴은 별도 문맥이 없으면 Double로 추론한다. Float 타입이 필요하면 이를 명시한다.

let gpuValue: Float = 0.5

print(type(of: gpuValue))  // Float

2. Integer types overflow

각 타입을 조금 더 자세히 들여다보자. 먼저 정수형 타입에서 오버플로우를 다루는 방법을 살펴보자. Int8, UInt8, Int, UInt 같은 고정 폭 정수는 사용할 수 있는 비트(bit) 수가 정해져 있어 표현 범위에도 한계가 있다.

print(Int8.min)  //-128
print(Int8.max)  // 127
print(UInt8.min)  // 0
print(UInt8.max)  //255

최댓값보다 큰 결과가 생기면 오버플로우(overflow) 에러, 최솟값보다 작은 결과가 생기면 언더플로우(underflow) 에러가 발생한다. 두 경우 모두 결과를 해당 정수 타입의 비트로 표현할 수 없어서 발생하는 에러다. 예를 들어, 아래 코드는 컴파일(compile) 시점에는 에러가 발생하지 않지만, 런타임 시점에 에러가 발생한다.

var runtimeValue = UInt8.max  // 255
runtimeValue += 1  // 런타임 오류: arithmetic overflow

위 코드를 실행하면 다음과 같은 트랩(trap)을 만나게 된다.

* thread #1, queue = 'com.apple.main-thread', stop reason = Swift runtime failure: arithmetic overflow
    frame #0: 0x0000000104af8d74 $__lldb_expr100`Swift runtime failure: arithmetic overflow at action-in-blog.playground:0 [inlined]
    frame #1: 0x0000000104af8d74 $__lldb_expr100`main at action-in-blog.playground:27:14
    frame #2: 0x0000000104881cf8 action-in-blog`linkResources + 264
    frame #3: 0x0000000180422d28 CoreFoundation`__CFRUNLOOP_IS_CALLING_OUT_TO_A_BLOCK__ + 20
    frame #4: 0x00000001804224b4 CoreFoundation`__CFRunLoopDoBlocks + 340
    frame #5: 0x0000000180421824 CoreFoundation`__CFRunLoopRun + 788
    frame #6: 0x000000018041c904 CoreFoundation`_CFRunLoopRunSpecificWithOptions + 496
    frame #7: 0x00000001933599c0 GraphicsServices`GSEventRunModal + 116
    frame #8: 0x00000001864a54cc UIKitCore`-[UIApplication _run] + 776
    frame #9: 0x0000000186b9f910 UIKitCore`UIApplicationMain + 120
  * frame #10: 0x0000000104881e68 action-in-blog`main + 368
    frame #11: 0x00000001049430e4 dyld_sim`start_sim + 20
    frame #12: 0x0000000104b1c4e4 dyld`start + 6992
...

프로그램이 강제로 종료되는 치명적인 에러인 트랩은 throw 키워드로 전달되는 에러(Error)가 아니기 때문에 do-catch 구문으로 복구할 수 없다. 코드가 실행되기 전에 미리 방지해야 한다.

• 스위프트 에러(Error): throw 키워드를 통해 던지는 에러다. 네트워크 실패나 파일 없음 같은 에러는 프로그래머가 예상할 수 있으므로 do-catch 구문으로 잡아내어 안전하게 처리할 수 있다.
• 트랩(복구 불가능/런타임 에러): 0으로 나누기, 배열 인덱스 범위를 벗어난 접근, 정수 오버플로우 같은 상황이다. 스위프트 언어 차원에서 프로그램을 즉시 강제 종료시키는 치명적인 오류이며, do-catch 구문으로는 프로그램이 크래시 나는 것을 막을 수 없다.

위에서 살펴본 정수 오버플로우의 경우 크래시 없이 오버플로우를 감지하려면 addingReportingOverflow 같은 스위프트 내장 API 메서드를 사용할 수 있다.

let maxInt = Int8.max  // 127 (Int8이 가질 수 있는 최댓값)
let result = maxInt.addingReportingOverflow(1)

print(result.partialValue)  // -128 (오버플로우된 결과값)
print(result.overflow)  // true (오버플로우가 발생했음을 알려줌)

if result.overflow {
    print("오버플로우가 발생했으니 안전한 다른 처리를 합니다.")
}

사용할 수 있는 주요 메서드는 다음과 같다.

• addingReportingOverflow(_:)
• subtractingReportingOverflow(_:)
• multipliedReportingOverflow(by:)
• dividedReportingOverflow(by:)
• remainderReportingOverflow(dividingBy:)

의도적으로 고정된 비트 폭의 순환을 처리해야 하는 경우 &+, &-, &*를 사용할 수 있다. &는 bitwise AND가 아니라 이 문맥에서 overflow 허용 연산자의 일부다. 범위를 넘어간 상위 비트는 버리므로 최댓값 다음은 최솟값으로, 최솟값 이전은 최댓값으로 이어진다.

let wrappedUp = UInt8.max &+ 1
let wrappedDown = UInt8.min &- 1
let signedUp = Int8.max &+ 1
let signedDown = Int8.min &- 1
let wrappedProduct: UInt8 = 20 &* 20

print(wrappedUp)  // 255 &+ 1 == 0
print(wrappedDown)  // 0 &- 1 == 255
print(signedUp)  // 127 &+ 1 == -128
print(signedDown)  // -128 &- 1 == 127
print(wrappedProduct)  // 400에서 하위 8bit만 남아 144

앞서 말한 것처럼 스위프트의 원시 타입들은 구조체이기 때문에 프로퍼티와 메서드가 있고 해당 타입을 확장(extension)할 수도 있다.

3. String, Character and Substring

String 타입은 유니코드(Unicode) 문자열을 나타내는 값 타입이다. 컬렉션을 순회하면 원소 타입인 String.Element가 Character다.

let greeting = "Hi 👋"

for character in greeting {
    print(character)
}
// H
// i
//  
// 👋

문자열 리터럴은 문맥이 없으면 String 타입으로 추론한다. 하나의 문자만 적었더라도 Character 타입으로 명시하지 않으면 String 타입으로 추론한다.

let inferred = "A"
let explicit: Character = "A"

print(type(of: inferred))  // String
print(type(of: explicit))  // Character

Character는 하나의 바이트나 유니코드 스칼라(unicode scalar)가 아니다. 유니코드 경계 규칙에 따라 사용자에게 한 글자로 보이는 하나 이상의 유니코드 스칼라의 묶음이다. 유니코드 스칼라는 문자를 구성하는 기본 숫자 값이다. U+로 시작하는 고유 번호를 갖는다.

어떤 문자는 유니코드 스칼라 두 개가 합쳐져 표현되기도 한다. 예를 들면 🇰🇷 같은 이모지(emoji)가 있다. 대한민국 국기 문자는 두 개의 스칼라로 이뤄진다.

U+1F1F0  REGIONAL INDICATOR SYMBOL LETTER K
U+1F1F7  REGIONAL INDICATOR SYMBOL LETTER R

그렇기 때문에 어떤 관점에서 봤는지에 따라 글자 수가 달라진다. 유니코드 스칼라로 보면 2개, UTF8 바이트로 보면 8개, UTF16 규격으로 보면 4개이지만, 스위프트에선 1개의 글자로 취급한다.

let koreaIcon = "🇰🇷"

print(koreaIcon.count) // 1
print(koreaIcon.unicodeScalars.count) // 2
print(koreaIcon.utf8.count) // 8
print(koreaIcon.utf16.count) // 4

각 Character가 차지하는 스칼라나 바이트 수가 다르기 때문에 다른 언어처럼 string[0]과 같이 정수로 즉시 접근하기 어렵다. 스위프트는 각 문자의 경계를 가리키는 String.Index 값을 사용해서 각 문자에 접근해야 한다.

let language = "Swift 🇰🇷"

let firstIndex: String.Index = language.startIndex
print(language[firstIndex]) // "S"

let secondIndex: String.Index = language.index(after: firstIndex)
print(language[secondIndex]) // "w"

let offset: String.Index = language.index(language.startIndex, offsetBy: 6)
print(language[offset]) // "🇰🇷"

for index: String.Index in language.indices {
    print(language[index])
}
// S
// w
// i
// f
// t
//  
// 🇰🇷

String 타입을 자르면 String 타입이 아니라 Substring 타입이 된다. Substring 타입도 StringProtocol을 통해 문자열과 비슷하게 사용할 수 있다.

짧게 계산하고 버릴 때는 Substring 그대로 사용하고, 프로퍼티에 오래 저장하거나 API가 String을 요구하면 String(substring)으로 변환한다. 이렇게 하면 아주 작은 substring 하나 때문에 큰 원본 문자열의 저장 공간이 오래 유지되는 상황도 피할 수 있다.

let fullName = "Marie Curie"
let space = fullName.firstIndex(of: " ") ?? fullName.endIndex
let firstNameSlice = fullName[..<space]
let firstName = String(firstNameSlice)

print(type(of: firstNameSlice))  // Substring
print(type(of: firstName))  // String

Substring 타입은 원본 문자열의 저장 공간을 공유할 수 있다. "저장 공간을 공유한다"는 말은 Substring 객체가 자신의 문자 버퍼 전체를 새로 복사하는 대신 원본 버퍼의 일부를 바라본다는 뜻이다.

버퍼를 공유한다고 해서 Substring 객체를 통해 원본의 값을 변경할 수 있는 것은 아니다. Substring 객체는 읽기 전용 뷰(view)일 뿐 원본을 변경할 수 없다. Substring 객체를 변경하면 copy-on-write 방식으로 버퍼를 복사해 필요한 저장 공간을 분리하고 원본은 그대로 유지한다.

var original = "HEADER:" + String(repeating: "A", count: 5) + ":TAIL"
var slice = original.dropFirst(7).prefix(5)

slice.replaceSubrange(slice.startIndex...slice.startIndex, with: "Z")

print(slice)  // ZAAAA
print(original)  // HEADER:AAAAAAAAHEADER:AAAAA:TAIL

원본 String 객체와 Substring 객체는 String.Index 값도 공유한다. 원본에서 잘라낸 Substring 객체의 startIndex 값은 0이 아니라 원본 문자열에서 해당 Substring 객체가 시작하는 위치와 같다.

let originalString = "HEADER:Junhyunny, Developer!:FOOTER"
let start = originalString.index(originalString.startIndex, offsetBy: 7)
let end = originalString.index(start, offsetBy: 21)
let substring = originalString[start..<end]

print(substring)  // Substring "Junhyunny, Developer!"
print(substring.startIndex)  // 7[utf8]
print(substring.startIndex == start)  // true
print(substring.endIndex == end)  // true
print(originalString[substring.startIndex])  // "J"

TEST CODE REPOSITORY

• https://github.com/Junhyunny/blog-in-action/tree/master/2026-09-17-swift-primitive-types/action-in-blog.playground

REFERENCE

• The Swift Programming Language: The Basics
• The Swift Programming Language: Types
• The Swift Programming Language: Basic Operators
• The Swift Programming Language: Strings and Characters
• The Swift Programming Language: Collection Types
• The Swift Programming Language: Structures and Classes
• Swift Standard Library: Equatable
• Swift Standard Library: Comparable
• Swift 표준 라이브러리 — String의 Substring 설명
• Swift 표준 라이브러리 — StringProtocol