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Swift開発基礎、Swiftで作れるアプリや開発事例を紹介

Swift開発基礎、Swiftで作れるアプリや開発事例を紹介

2023.06.04

※当サイトは人材関連サービスを展開する株式会社エイジレスが運営しています。本ページは自社および提携先のPRを含む場合があります。

スマートフォン市場が大きく成長し多くのサービスがモバイルファーストの時代となった今、Swift開発に興味を持っているエンジニア経験者の方もいるでしょう。この記事では、Swiftの特徴や開発できるアプリの種類などを詳しく解説します。

【この記事を読んでわかること】
SwiftはApple製品全般のアプリ開発ができるプログラミング言語である
構文がシンプルで分かりやすく、Objective-Cの後継言語として多くの開発者に受け入れられている
iOSアプリを中心に、大手企業のアプリで採用されているプログラミング言語である

Swiftの基礎知識

今やスマートフォンは日常生活の中で欠かせないツールとなり、家族につき一人一台があたり前の時代です。そして、数あるスマートフォンの中でもiPhoneは日本国内のスマートフォン市場で圧倒的なシェアを誇ります。

iPhoneを語る上で欠かせないのが「アプリ」の存在です。iPhoneユーザーは、App Storeで公開されている数えきれないアプリの中から好みのアプリをインストールして、使いやすい環境にしています。
そんなiPhoneアプリを作るのが「Swift」というプログラミング言語です。

Swiftでできること

Swiftは、Apple社が2014年に発表したプログラミング言語です。iPhoneをはじめとするiOSアプリを作ることができるプログラミング言語で、App Storeに公開されている多くのiOSアプリの多くはSwiftを用いて開発されています。

スマホアプリの開発以外にも、macOS向けのデスクトップアプリや、Apple Watch向けのアプリ開発もできます。このように、SwiftはApple製品全般のアプリ開発をするプログラミング言語です。

また、Swiftは2015年にはオープンソースとして公開され、ランタイムライブラリ以外はApache 2.0ライセンスの範囲内で使用できるようになりました。オープンソース化されたことで、開発者はソフトウェアへのSwiftの組み込みや、ほかのプラットフォームへの移植が許可されます。

Swiftの構文と文法

この記事だけでSwiftの基礎を伝えるのは難しいですが、Swift初心者にイメージを掴んでもらうために、簡単に構文などを紹介します。

変数

Swiftでは変数を宣言する際にvarキーワードを使用し、たとえば数値型（Int）の変数を宣言する場合は、次のようなコードを書きます。

var age:Int

このように、Swiftでは変数は「var 変数名:変数のデータ型」の形式で定義します。

さらにSwiftには型推論の機能があり、初期値を指定して変数を宣言する場合は、次のように変数の型の指定を省略できます。

var age = 44 //数値を代入しているため自動的にInt型として推論される

データ型

ほかのプログラミング言語などと同様に、Swiftには基本的なデータ型として、Int・Float・Double・Bool・Stringなどが揃っています。また、Objective-Cで使用されていたNSStringやNSObjectなども互換性のためにSwiftでも利用が可能です。

関数

関数は特定の事柄に対する処理をまとめて名前を付けたものです。Swiftでは、関数を宣言するためにfuncキーワードを使用します。たとえば次のサンプルコードで示す「intDoubled」関数は、引数で受け取った整数の値を2倍にして返す関数です。

func intDoubled(value: Int) -> Int {
return value * 2
}

作成したメソッドを呼び出す場合は「メソッド名(引数ラベル: 引数)」の形式で指定します。上で作成した「intDoubled」メソッドを呼び出す場合は次のようなコードを書きます。

intDoubled(value: 2) #実行結果「4」

オブジェクト指向

Swiftはオブジェクト指向のプログラミング言語です。C++やJava、Pythonなどの他の言語でも用いられている概念で、近年のプログラミング言語はオブジェクト指向で設計されていることが大半です。オブジェクト指向の基本は、複雑なデータや処理を管理しやすくするために意味のある単位でクラスに分類し、クラスに定義した変数やかんすを通じてクラスのオブジェクト同士でやりとりを行います。

Swiftでクラスを定義する場合は、次のように書きます。

class MyClass {
//この中に変数や関数を定義していく
}

続いて、Swiftで作成したコードをデバッグする方法を紹介します。

Swiftのデバッグ方法

Swiftの開発環境は、Apple社が提供する統合開発環境のXcodeを使うことが一般的です。Xcodeにはアプリのデザインやコードの作成・デバッグ機能・App Storeへの提出など、iOSアプリやmacOSアプリ開発に必要な一連の機能が提供されています。

デバッグはアプリ開発において重要な工程です。どれだけ魅力あるアプリでも、バグが頻発してまともに動かなければ、ほとんどの人が見向きもしなくなるでしょう。Swiftで開発したコードをデバッグする方法には、次のようなツールがあります。

Xcodeのデバッグツール

Xcodeには効率よくデバッグをするための支援する機能が多くあります。たとえば、コードの実行を指定した行で一時停止するブレークポイントや、指定した変数の値が変化したときに処理を止めるウォッチポイントなどの便利なデバッグ機能があります。さらに、iOSアプリ開発でllvmを基盤としたlldbのコマンドでオブジェクトの状態を確認できることも特徴です。

コンソールログでログを確認する

フレームワークから出力されるログや、あらかじめアプリロジックの任意の箇所にログ出力を組み込み、実行時にXcodeのコンソール上でログを確認する方法です。
一見するとアナログな方法に見えますが、コンソールログはアプリのバグを見つける上で重要なデバッグ方法です。特にiPhoneなどのデバイスがパソコンに接続できない環境のときに、コンソールログによるデバッグは非常に役に立ちます。

エラーメッセージの読み方

iOSアプリの開発では、想定外の例外によってアプリがクラッシュしてしまうことが多くあり、そのときの問題解決に役立つのがエラーメッセージです。

このエラーメッセージ（NSExceptionなどの例外クラス）の中には、発生した例外の種類や補足となるメッセージと、どのような関数の呼び出しを辿ってきたかを見る「コールスタック」の情報が含まれます。開発者はこれらの複合する情報から例外が発生した場所を特定し、不具合となった箇所の修正を行います。

Objective-Cとの違い

「Objective-C」はC言語をベースとしたプログラミング言語です。2000年ごろAppleがMac OS Xの専用公式言語として採用しました。「Swift」が登場する前までは、Objective-CがiOS・macOSアプリ開発の主要な開発言語として用いられました。ただし、C言語に近い複雑な構文でメモリ管理を開発者の責任で行う必要があるなど、Objective-Cにはいくつか問題点がありました。そんな中、Objective-Cに代わる新たな言語として誕生したのがSwiftです。

前述のように、Objective-CはC言語の拡張であり、その言語構文には少々複雑な部分があります。SwiftはAppleが考案した独自の言語で、より現代的で直感的な構文を持っているのが特徴です。また、Objective-Cは動的な言語であるのに対しSwiftは静的な言語であるため、コンパイル時に型をチェックできます。このように、SwiftはObjective-Cよりも安全でシンプルな構文であることから多くの開発者に受け入れられ、今やiOS・macOSアプリ開発のスタンダードな開発言語となっています。

ここまでは、Swiftのデバッグ方法について解説してきました。
ここからは、Swiftでアプリ開発する際のおすすめの開発環境について解説します。

Swiftでおすすめの開発環境

開発環境の選定は、効率的にプログラミングをする上で重要な選択です。近年のプログラミング環境は進化しており、ブラウザのみでアプリの開発ができる環境もリリースされています。また、Chat GPTやGithub Copilotに代表されるようなAIによるコード生成のサービスなども生まれ、うまく活用すれば生産性を何倍にも高めることが可能です。

Swiftでおすすめの開発環境を初心者向けと上級者向けに分けて紹介します。

初心者におすすめの環境

Swiftを初めて学ぶ場合は、簡単なコードを書いてまず動かしてみるところから始めるのがよいでしょう。そしてSwiftのコードを試しに動かしてみるだけなら、環境構築が不要なブラウザエディタがおすすめです。

Swiftのブラウザエディタを提供するサービスはいくつかありますが、その中でも「Paiza IO」は日本語対応で、アカウントの登録も不要で手軽に使えるブラウザエディタとしておすすめです。

参考：Paiza IO

ブラウザエディタは基本的には簡単なコードが実行できるサービスのため、画面を伴うGUI開発や複数ファイルからなる複雑な開発はできません。Swiftのコードを試してみる環境として利用し、本格的な開発を始める場合は、次に紹介する上級者向けの環境を利用しましょう。

上級者におすすめの環境

Swift上級者となり、実務で使用する開発環境となるとブラウザエディタの機能では十分ではありません。上級者が快適に開発をするならば、強力なコードの補完やデバッグ機能、パフォーマンスの分析機能などが揃った開発環境を選択する必要があります。

上級者向けにおすすめするSwift開発環境をいくつか紹介します。

Xcode

Xcodeは、iOSアプリやmacOSのアプリを開発する最もスタンダードな統合開発環境（IDE）です。Apple社が開発しているツールであり、macOSのApp Storeから無料でインストールできます。XcodeはSwiftやObjective-Cの編集・デバッグ・アプリケーションの配布までをカバーします。これからiOSアプリの開発を目指しているならば、Xcodeは必須のツールです。

AppCode

AppCodeはJetBrains社がリリースした、iOS・macOS向けのアプリ開発ができるスマートIDEです。Xcodeと同様に、コードの編集やデバッグができ、強力なコード補完やコードの静的解析によって効率よく開発ができるツールとして知られています。しかし、2022年12月14日に販売が終了しており現在は新しく購入できません。

Visual studio code

Visual Studio Code（通称：VSCode）は近年人気のコードエディタです。ほとんどのプログラム言語に対応しており、Swiftについても追加の拡張機能をインストールすれば対応できます。ただし、Swiftの開発では前述したXcodeの機能を一部利用するため、Visual Studio Code自体はWindows・Linux・macOSなどに対応するエディタですが、Swiftに限ってはVisual Studio CodeはmacOS限定です。

Sublime Text

Sublime TextはmacOS向けの人気のテキストエディタです。一度使うと離れられなくなるほど、使い勝手が良いと言われるのがSublime Textの特徴です。Sublime Textは標準の機能だけでもタブによるファイルの切り替えや矩形選択、ソースコードのハイライトなど、プログラマーにとって必要な機能が充実しています。また、追加でインストールして機能を追加するパッケージ機能も充実しており、このパッケージ機能を利用することでSwiftのコード編集も可能になります。

Emacs

Emacsは、テキストエディタの中でも最も有名であり、多くの開発者に愛されています。C・C ++・Python・Ruby・Perl・Lispなどの言語をサポートしています。また、拡張性に優れており、Emacs Lispを使用して機能の追加が可能です。

Chat GPTやGitHub CopilotなどのAIを活用した開発

近年話題の「Chat GPT」や「GitHub Copilot」などのツールを使い、プログラミングにAIを活用することで大幅に生産性を向上できるでしょう。これらのツールは、OpenAIのGPTという大規模言語モデルを利用して多くのプログラミング言語のソースコードを生成します。

たとえば「Chat GPT」の場合、作成したい処理の内容を自然な日本語で伝えることで、AIが精度の高いソースコードを自動生成します。また「GitHub Copilot」の場合、途中まで書いたソースコードを送信することで、AIが後続の処理を予想して残りの処理のコードを生成することが可能です。

次は、Swiftで開発できるアプリの種類を紹介します。

Swift開発の種類

Swiftは、おもにApple製品のアプリ開発をするプログラミング言語です。また、Swiftがオープンソース化されたこともあり、近年ではLinux上のサーバーサイド開発でも利用できるようになりました。

Swiftで開発できるアプリケーションの種類を詳しく見ていきます。

iOSアプリ開発

Swift開発でもっとも多いのがiOSアプリケーションの開発です。iOSアプリ開発ではiPhone、iPad向けのアプリを開発しApp Store経由でアプリを公開します。iOSアプリの開発には、Xcodeと呼ばれるAppleの統合開発環境（IDE）を利用します。

macOSアプリ開発

macOSアプリは、MacBookやiMacなどのデバイス上で動作するアプリです。開発したアプリはmacOS向けのApp Storeで公開できます。iOS同様に開発にはおもにXcodeを利用します。また、Mac Catalystを使って構築したmacOS向けAppでは、iPad向けのAppとコードを共有できます。そのため、1つのコードで複数のプラットフォーム向けのアプリケーションが開発可能です。

watchOSアプリ開発

watchOSアプリは、Apple Watch上で動作するアプリです。開発のフレームワークにはWatchKitを使い、基本的にはiOSアプリと同じ要領で統合開発環境のXcodeのを使って開発を進めます。Apple Watch特有の小さい画面サイズに適したUI設計や、ハードウェアの制約をコントロールしながら、応答性の良いアプリを開発をするためのスキルが必要です。

tvOSアプリ開発

tvOSアプリは、Apple TVで動作するアプリです。tvOSアプリは高性能なチップセットにより、4K解像度、高音質を活用したダイナミックなゲームや機能性の高いアプリが開発できます。こちらも開発には統合開発環境のXcodeを利用します。Apple TVはリモコンを使って操作をするため、iPhoneやApple Watchのようなタッチデバイスとは異なるUI設計が必要です。

サーバーサイド開発

まだ事例が少ないものの、SwiftがオープンソースされたことによりLinux上で動作するWebアプリケーションなどのサーバーサイド開発もSwiftで作ることができます。

サーバーサイドにSwiftを使用するメリットは、フロントエンドとなるiOSなどのアプリと、バックエンドのプログラミング言語をSwiftで統一できることです。言語を統一すれば、ソースコード管理がシンプルになり、Swiftエンジニアのみでシステム全体をメンテナンスできるのもメリットです。ただし、デメリットもあり、Swiftでバックエンドの開発するフレームワークや知見がまだ少ないため、問題が発生した場合に調査に時間がかかることがあります。

さまざまな種類のアプリが開発できるSwiftは、誰もが耳にしたことのあるアプリの開発でも使われています。

ここまでは、Swift開発の種類について解説してきました。
ここからは、Swiftでのアプリ開発事例を紹介します。

Swift開発の事例

Swiftで作られたiPhone、iPadおよびMac向けのアプリは世界中で数えきれないほどあります。このアプリの数は、App Storeに登録されているアプリの数を見ても分かるでしょう。その中で日本で開発されたアプリの中にも有名なものはいくつかあります。この中から有名なアプリの開発事例を2つ紹介します。

メルカリ

「メルカリ」は日本発のフリマアプリです。個人間で商品の売買ができるアプリで、出品者が商品の写真や価格を設定して手軽に出品でき、購入者も検索やカテゴリ機能を利用して手軽に商品を探し購入できます。メルカリのiOSアプリはSwiftを用いて開発されており、そのシンプルで使いやすいUIが高く評価され、日本でもっともユーザー数・累計出品数が多いフリマアプリです。

LINE

日本で最も利用されているメッセージアプリの「LINE」は、テキスト・画像・スタンプ・動画の送受信や、企業アカウントの会員管理、クーポンの配信など非常に多機能です。iOSアプリの開発にはSwiftが使用されており、安定性やパフォーマンスに優れています。

Swiftの開発案件は弊社サービスのでも探すことができます。「エイジレスフリーランス」は、年齢不問の求人のみを扱い、キャリアコンサルタントがひとりひとりの経験やスキルに合わせて企業・案件を紹介するサービスです。

Swift開発の最新動向

SwiftはObjective-Cの後継言語として、発表からわずか数年でiOSアプリケーションのスタンダードな開発言語になりました。現在でも新しい機能がアップデートされており、2023年4時点での最新バージョンは 5.8です。

Swiftの進化

Swiftの進化の歴史を見ていきましょう。

Swift Playgroundsの発売

Swift Playgroundsは、Swiftを実際に動かしながら楽しく学ぶための教育アプリです。Swift PlaygroundsはiPadとMacのApp Storeからダウンロードできます。このアプリは、ゲーム感覚でプログラミングを学べるのが特徴です。キャラクターを効率よく動かすコマンドを入力して宝石を集めたりする簡単なものや、本格的なコードを使うレッスンもあるため、大人から子どもまで楽しくSwiftを学ぶことができます。

Swift Package Managerのリリース

Swift 4.2でリリースされた「Swift Package Manager」は、Swiftの公式パッケージ管理ツールです。パッケージ管理ツールを利用すればSwiftアプリケーションで必要なライブラリや依存関係を簡単に管理できます。Swift Package Managerを利用すると、たとえば利用したいライブラリが別のライブラリに依存し、そこから別のライブラリが依存しているような時でも、自動的に依存するライブラリやバージョンを解決しパッケージをインストールできます。

Xcodeに統合されたSwift Package Manager

Xcode 11から前述の「Swift Package Manager」がXcodeに統合され、iOS/macOSアプリ開発のパッケージ管理がさらに便利になりました。統合される以前までは「Carthage」や「Cocoa Pods」などのサードパーティー製のパッケージ管理ツールが一般的に利用されていました。しかし、Swift Package ManagerがXcodeに統合されたことによって、Apple純正のツールでパッケージの管理ができるようになったのです。

Swift/iOSアプリ開発のセキュリティ

iOSアプリの多くはコンシュマー向けのアプリであるため、バグが少なくデータも安全に保管・転送するためのセキュリティ対策が施されていることが重要です。SwiftやiOS向けのフレームワークには、アプリのセキュリティを高める仕組みが用意されています。

メモリ安全

Swiftでは自動参照カウント（ARC）が実装されています。この自動参照カウント（ARC）によって、クラスインスタンスが不要になったときに自動でメモリから解放されます。そのため、開発者が手動でメモリ管理を行う必要がないのが特徴です。

暗号化機能

Swiftでは「Security Framwork」や「CryptoKit」などのセキュリティライブラリをプロジェクトに設定して、アプリのセキュリティを高めることが可能です。これらのライブラリは、アプリで管理するデータを暗号化して保護するための仕組みを提供し、信頼性の高いアプリを作ることをサポートします。

App Storeの審査

App StoreにiOSアプリを掲載するためには、事前の審査に合格することが必要です。この審査ではアプリのセキュリティや、個人情報の扱いも審査の項目に含まれます。アプリの開発者は魅力あるアプリを作ることはもちろん、アプリのセキュリティガイドラインに関しても知っておく必要があります。

OSレベルのセキュリティ対策

iOSアプリはOSレベルでセキュリティの対策がなされてます。たとえば、アプリが位置情報や写真などのストレージにアクセスする場合は、事前にユーザーの認可が必要です。許可がない状態でアプリがこれらの情報にアクセスしようとすると、OSのセキュリティによってアクセスが制限されます。
さらに、アプリはサンドボックスと呼ばれる独立した環境で実行されるため、アプリがほかのアプリに影響を与えることが防がれます。

まとめ

SwiftはApple製品全般のアプリ開発ができるプログラミング言語である
構文がシンプルで分かりやすく、Objective-Cの後継言語として多くの開発者に受け入れられている
iOSアプリを中心に、大手企業のアプリで採用されているプログラミング言語である

Swiftは、初心者でも学びやすい言語であり、セキュリティにも配慮されたプログラミング言語です。日本のスマートフォン市場で圧倒的なシェアを誇るiPhoneのアプリを開発するプログラミング言語であり、開発に関わるエンジニアの数も多いため、困った時はインターネットで探せば多くの情報を見つけることができます。

iOSアプリのエンジニアは正社員・フリーランスともに報酬が高く案件数も多いため、Swiftエンジニアになることは、エンジニア市場の中で競争力のあるキャリアとなります。この記事を参考にSwiftの学習を始めてみてはいかがでしょうか。