SwiftでNSArrayをマスターするたった12の方法

はじめに
●SwiftとNSArrayの基本
- ○Swiftとは
- ○NSArrayとは
●NSArrayの生成と初期化
- ○サンプルコード1：NSArrayの基本的な生成方法
- ○サンプルコード2：オブジェクトの配列を使ったNSArrayの初期化
●NSArrayの要素のアクセス方法
- ○サンプルコード3：インデックスを使った要素の取得
- ○サンプルコード4：最初と最後の要素の取得
●NSArrayの要素の操作
- ○サンプルコード5：NSArrayの要素の追加
- ○サンプルコード6：NSArrayの要素の削除
○サンプルコード7：NSArrayの要素の変更
●NSArrayと他のデータ型との相互変換
- ○サンプルコード8：NSArrayをSwiftのArrayに変換
- ○サンプルコード9：SwiftのArrayをNSArrayに変換
●NSArrayの応用例
●注意点と対処法
- ○SwiftのArrayとの違い
- ○イミュータブルな性質とその取り扱い
●カスタマイズ方法
○独自のメソッドの追加方法
- ○拡張機能を使ったカスタマイズ
まとめ

はじめに

プログラミング言語「Swift」でのNSArrayの使い方を学ぶことは、多くのiOSアプリケーション開発者にとって必須のスキルとなっています。

この記事を読めばSwiftのNSArrayを使いこなすことができるようになります。

NSArrayは、元々Objective-Cの配列のクラスであり、Swiftにおいても非常に有用です。

本記事では、SwiftでNSArrayを効果的に使用するための方法を、12の具体的なサンプルコードと共に解説します。

初心者から上級者まで、すべての読者に役立つ情報が満載です。

●SwiftとNSArrayの基本

○Swiftとは

Swiftは、Appleが2014年に公開したプログラミング言語で、iOS、macOS、watchOS、tvOSなどのアプリケーション開発に利用されます。

CやObjective-Cに代わる新しい言語として導入され、そのパフォーマンスの高さや安全性、直感的な記述が特徴です。

○NSArrayとは

NSArrayは、Objective-Cの時代から存在している配列を扱うクラスで、Swiftでも使用することができます。

NSArrayはイミュータブル（変更不可）な特性を持ち、一度作成されるとその要素を変更することはできません。

この特性が、データの安全性を高める一因となっています。

このコードでは、SwiftでNSArrayを作成する基本的な方法を表しています。

この例では、文字列の配列を作成しています。

import Foundation

let fruits: NSArray = ["apple", "banana", "cherry"]
print(fruits)

このコードを実行すると、次のような出力が得られます。

("apple", "banana", "cherry")

●NSArrayの生成と初期化

SwiftでのNSArrayの生成や初期化にはいくつかの方法があります。

ここでは、その基本的な方法を取り上げ、実際のコードとともに説明していきます。

○サンプルコード1：NSArrayの基本的な生成方法

NSArrayを作成する最もシンプルな方法は、直接配列の要素を指定して初期化する方法です。

このコードでは、文字列のNSArrayを直接生成する方法を紹介しています。

この例では、3つのフルーツの名前を含むNSArrayを生成しています。

import Foundation

let fruits: NSArray = ["apple", "banana", "cherry"]
print(fruits)

このコードを実行すると、3つのフルーツの名前がコンソールに出力されます。

("apple", "banana", "cherry")

これは、Swiftの基本的な配列の生成方法と非常に似ていますが、NSArrayはObjective-C由来のクラスであるため、SwiftのArrayとは異なる特性やメソッドを持っています。

○サンプルコード2：オブジェクトの配列を使ったNSArrayの初期化

Swiftの配列を元にNSArrayを作成することもできます。

このコードでは、SwiftのArrayを元にNSArrayを生成する方法を紹介しています。

この例では、数字の配列をSwiftのArrayで定義し、それを元にNSArrayを初期化しています。

let numbersInSwiftArray = [1, 2, 3, 4, 5]
let numbersInNSArray: NSArray = NSArray(array: numbersInSwiftArray)
print(numbersInNSArray)

このコードを実行すると、5つの数字がコンソールに出力されます。

(1, 2, 3, 4, 5)

このようにSwiftのArrayからNSArrayを生成することで、Swiftの配列をObjective-Cのライブラリやメソッドで利用する場合など、ブリッジとして役立てることができます。

●NSArrayの要素のアクセス方法

NSArrayに格納された要素へのアクセスは、SwiftのArrayと似ている点が多いですが、一部異なる方法もあります。

ここでは、NSArrayの要素へのアクセス方法を学び、実際のサンプルコードを通じてその利用方法を理解します。

○サンプルコード3：インデックスを使った要素の取得

このコードでは、NSArrayの特定の位置にある要素をインデックスを使って取得する方法を紹介しています。

この例では、初めて作成したフルーツの配列から、2番目の要素を取得しています。

import Foundation

let fruits: NSArray = ["apple", "banana", "cherry"]
let secondFruit = fruits[1] as! String
print(secondFruit)

このコードを実行すると、2番目の要素である”banana”がコンソールに出力されます。

しかし、注意しなければならないのは、NSArrayの要素はAny型であるため、取り出す際に適切な型へキャストする必要がある点です。

○サンプルコード4：最初と最後の要素の取得

NSArrayには、最初の要素や最後の要素を直接取得する便利なプロパティが用意されています。

このコードでは、最初と最後の要素を取得する方法を紹介しています。

この例では、最初のフルーツと最後のフルーツを取得しています。

let firstFruit = fruits.firstObject as! String
let lastFruit = fruits.lastObject as! String
print(firstFruit)
print(lastFruit)

このコードを実行すると、最初の要素である”apple”と、最後の要素である”cherry”が順にコンソールに出力されます。

ここでも、取り出す際に型キャストをする点に注意が必要です。

●NSArrayの要素の操作

SwiftのNSArrayはイミュータブルなので、一度作成したNSArrayの要素を直接変更することはできません。

しかし、要素を取得したり、新しいNSArrayを作成するための操作方法は存在します。

ここでは、NSArrayの要素を効果的に操作する方法を学びます。

○サンプルコード5：NSArrayの要素の追加

このコードでは、新しい要素を追加するために既存のNSArrayと新しい要素を組み合わせて新しいNSArrayを作成する方法を紹介しています。

この例では、元のNSArrayに”grape”を追加して新しいNSArrayを作成しています。

import Foundation

let originalArray: NSArray = ["apple", "banana", "cherry"]
let newArray = originalArray.adding("grape")

print(newArray)

上記のコードを実行すると、新しいNSArray [“apple”, “banana”, “cherry”, “grape”] が出力されます。

この方法は元のNSArrayを変更するのではなく、新しいNSArrayを返す点に注意が必要です。

○サンプルコード6：NSArrayの要素の削除

NSArrayはイミュータブルなので、要素を直接削除することはできません。

しかし、指定した要素を除外した新しいNSArrayを作成することは可能です。

このコードでは、指定した要素を除外して新しいNSArrayを作成する方法を紹介しています。

この例では、”banana”を除外して新しいNSArrayを作成しています。

let withoutBanana = originalArray.filter { $0 as! String != "banana" }
print(withoutBanana)

上記のコードを実行すると、”banana”が除外された新しいNSArray [“apple”, “cherry”] が出力されます。

○サンプルコード7：NSArrayの要素の変更

要素の変更も、新しいNSArrayを作成する形で行います。

このコードでは、指定した位置の要素を変更して新しいNSArrayを作成する方法を紹介しています。

この例では、2番目の要素を”blueberry”に変更しています。

let mutableArray = NSMutableArray(array: originalArray)
mutableArray[1] = "blueberry"
let modifiedArray: NSArray = NSArray(array: mutableArray)
print(modifiedArray)

上記のコードを実行すると、2番目の要素が”blueberry”に変更された新しいNSArray [“apple”, “blueberry”, “cherry”] が出力されます。

この方法では、一時的にNSMutableArrayを使用して変更を行い、その後NSArrayに戻すというステップが含まれています。

●NSArrayと他のデータ型との相互変換

Swiftでは、NSArrayと他のデータ型、特にSwiftの標準的なArrayとの間での変換が頻繁に行われる場面があります。

ここでは、これらのデータ型との相互変換方法について、具体的なサンプルコードとともに詳細に説明します。

○サンプルコード8：NSArrayをSwiftのArrayに変換

このコードでは、NSArrayをSwiftの標準的なArrayに変換する方法を紹介しています。

この例では、String型の要素を持つNSArrayをSwiftのString型のArrayに変換しています。

import Foundation

let nsArray: NSArray = ["apple", "banana", "cherry"]
let swiftArray: [String] = nsArray as! [String]

print(swiftArray)

上記のコードを実行すると、SwiftのString型のArray [“apple”, “banana”, “cherry”] が出力されます。

as!演算子を使用して型キャストすることで変換を行いますが、安全にキャストするためには元のNSArrayの要素の型と一致する必要があることを忘れずに。

○サンプルコード9：SwiftのArrayをNSArrayに変換

逆に、Swiftの標準的なArrayをNSArrayに変換する場面も多くあります。

このコードでは、そのような変換方法を説明しています。

この例では、SwiftのInt型のArrayをNSArrayに変換しています。

let intArray: [Int] = [1, 2, 3]
let convertedNSArray: NSArray = intArray as NSArray

print(convertedNSArray)

上記のコードを実行すると、SwiftのInt型のArrayから変換されたNSArray [1, 2, 3] が出力されます。

SwiftのArrayからNSArrayへの変換は、as演算子を使用してシームレスに行うことができます。

●NSArrayの応用例

SwiftのNSArrayは、その機能と汎用性から多くのプログラマーに利用されています。

その中でも特に役立つ応用例をいくつか紹介します。

これらの例を理解し、活用することで、より効率的なコーディングが可能となります。

○サンプルコード10：NSArrayを使ったソート

このコードでは、NSArrayの要素をソートする方法を紹介しています。

この例では、数字の配列を昇順にソートしています。

import Foundation

let unsortedArray: NSArray = [5, 3, 8, 1, 4]
let sortedArray: NSArray = (unsortedArray as! [Int]).sorted() as NSArray

print(sortedArray)

上記のコードを実行すると、昇順にソートされたNSArray [1, 3, 4, 5, 8] が出力されます。

Swiftの標準的なsortedメソッドを使用してNSArrayの要素をソートしています。

○サンプルコード11：NSArrayを使ったフィルタリング

NSArrayを使用して特定の条件に一致する要素だけを抽出するフィルタリングも非常に役立つ機能の一つです。

このコードでは、指定した条件に一致する要素のみを取得する方法を表しています。

let numbers: NSArray = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
let evenNumbers: NSArray = (numbers as! [Int]).filter { $0 % 2 == 0 } as NSArray

print(evenNumbers)

上記のコードを実行すると、偶数だけが含まれるNSArray [2, 4, 6, 8] が出力されます。

Swiftのfilterメソッドを使用して条件に合致する要素のみを取得しています。

○サンプルコード12：NSArrayを使ったマッピング

NSArrayの要素それぞれに何らかの処理を施して、新しいNSArrayを生成するマッピングもよく使用される技術です。

このコードでは、NSArrayの全ての要素を2倍にした新しいNSArrayを生成しています。

let original: NSArray = [1, 2, 3, 4]
let doubled: NSArray = (original as! [Int]).map { $0 * 2 } as NSArray

print(doubled)

上記のコードを実行すると、全ての要素が2倍になったNSArray [2, 4, 6, 8] が出力されます。

mapメソッドを使用して、各要素に処理を適用して新しいNSArrayを生成しています。

●注意点と対処法

SwiftのNSArrayを使う上で知っておくべき注意点やその対処法について解説します。

NSArrayは便利なデータ型ですが、特有の性質やSwiftのArrayとの違いを理解しておくことで、より安全に、効率的に使用することができます。

○SwiftのArrayとの違い

Swiftには、NSArrayだけでなく、Arrayというデータ型も存在します。

これらのデータ型は似ているようでいて、実はいくつかの大きな違いがあります。

このコードでは、SwiftのArrayとNSArrayの違いを簡単に紹介しています。

特に、型の違いやミュータビリティに関する違いに注目してください。

// SwiftのArray
var swiftArray: [Int] = [1, 2, 3]
swiftArray.append(4) // ミュータブルな性質

// NSArray
let nsArray: NSArray = [1, 2, 3]
// nsArray.append(4) // このコードはエラーとなる。イミュータブルな性質

SwiftのArrayは動的に要素の追加や削除が可能ですが、NSArrayはイミュータブルであるため、要素の追加や削除を直接的にはサポートしていません。

○イミュータブルな性質とその取り扱い

NSArrayはイミュータブルなデータ型であると先ほど触れましたが、その意味するところは、一度生成されたNSArrayは要素の変更ができないということです。

しかし、この性質が意図しないエラーや不具合の原因となることがあります。

このコードでは、NSArrayのイミュータブルな性質と、それをどのように取り扱うべきかを表しています。

let nsArray: NSArray = [1, 2, 3]

// NSArrayをNSMutableArrayに変換して、要素を変更する
let mutableArray: NSMutableArray = NSMutableArray(array: nsArray)
mutableArray.add(4)

print(mutableArray)

上記のコードを実行すると、元のNSArrayから派生したNSMutableArray [1, 2, 3, 4] が出力されます。

NSMutableArrayは、NSArrayのサブクラスであり、要素の追加や削除が可能です。

したがって、要素の変更が必要な場面では、このようにNSMutableArrayを利用する方法があります。

●カスタマイズ方法

SwiftのNSArrayはそのままでも多くの機能を持っていますが、特定のニーズに合わせてカスタマイズすることで、更に効果的に使用することができます。

ここでは、NSArrayに独自のメソッドを追加する方法や、Swiftの拡張機能を利用してカスタマイズする方法を詳細に解説します。

○独自のメソッドの追加方法

このコードでは、NSArrayに独自のメソッドを追加する方法を表しています。

この例では、NSArrayに要素の合計を返すメソッドを追加しています。

extension NSArray {
    func total() -> Int {
        return self.reduce(0) { $0 + ($1 as! Int) }
    }
}

let sampleArray: NSArray = [1, 2, 3, 4, 5]
print(sampleArray.total())

上記のコードを実行すると、NSArrayの要素の合計である15が出力されます。

extensionを使用することで、既存のクラスや構造体に新しい機能を追加することができます。

○拡張機能を使ったカスタマイズ

Swiftの拡張機能は、既存の型に新しいメソッドや計算プロパティを追加することができます。

このコードでは、NSArrayに含まれる要素の平均値を取得するメソッドを追加しています。

extension NSArray {
    func average() -> Double {
        let sum = self.reduce(0.0) { $0 + ($1 as! Double) }
        return sum / Double(self.count)
    }
}

let anotherSampleArray: NSArray = [1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0]
print(anotherSampleArray.average())

このコードの実行結果として、2.5という平均値が出力されます。拡張機能を利用することで、NSArrayを更に強化し、独自のニーズに合わせて機能を追加することができます。