ジェネリック型 / where句

// ジェネリック struct
struct 型名<T> {
    var items: [T]
    mutating func push(_ item: T) { items.append(item) }
    mutating func pop() -> T? { return items.popLast() }
}

// ジェネリック関数に where 句
func 関数名<T, U>(_ t: T, _ u: U) where T: Equatable, U: Hashable {
    // 処理
}

// extension に where 句（条件付き extension）
extension Array where Element: Numeric {
    var sum: Element { return reduce(0, +) }
}

ジェネリック型と『where』句を使った型制約の書き方を確認するサンプルコードです。

sample_generic_type_where.swift

// ジェネリックなスタック
struct Stack<T> {
    private var items: [T] = []

    mutating func push(_ item: T) {
        items.append(item)
    }

    mutating func pop() -> T? {
        return items.popLast()
    }

    var top: T? { return items.last }
    var isEmpty: Bool { return items.isEmpty }
    var count: Int { return items.count }
}

var intStack = Stack<Int>()
intStack.push(1)
intStack.push(2)
intStack.push(3)
print("スタック top: \(intStack.top!)")
print("pop: \(intStack.pop()!)")

// 関連型（associatedtype）を持つプロトコル
protocol Container {
    associatedtype Item
    mutating func append(_ item: Item)
    var count: Int { get }
    subscript(i: Int) -> Item { get }
}

// where 句で関連型に制約
func compareContainers<C1, C2>(_ c1: C1, _ c2: C2) -> Bool
    where C1: Container, C2: Container, C1.Item == C2.Item, C1.Item: Equatable {
        guard c1.count == c2.count else { return false }
        for i in 0..<c1.count {
            if c1[i] != c2[i] { return false }
        }
        return true
}

// 条件付き extension
extension Stack: Equatable where T: Equatable {
    static func == (lhs: Stack, rhs: Stack) -> Bool {
        return lhs.items == rhs.items
    }
}

let stack1 = Stack<Int>()
let stack2 = Stack<Int>()
print("空スタック比較: \(stack1 == stack2)")

swift generic_type_where.swift
スタック top: 3
pop: 3
空スタック比較: true

ジェネリック型を使うことで、異なる型で動作する汎用的なデータ構造を定義できます。Swift の標準ライブラリの Array・Dictionary・Optional もジェネリック型として実装されています。

『where』句は『:』で書ける単純な制約と違い、複数の制約や型同士の関係（T.Element == U など）を表現できます。associatedtype を持つプロトコルは通常の型として使えず、ジェネリック制約（where句）の中でのみ使えます。Swift 5.7 以降は any プロトコル名 で使えるようになりました。

some / any の使い方についてはsome / any / opaque typeを参照してください。