delegate文のダウンキャストの意味について

Question

Udemyで勉強中です。
先生が書いた下記のコードについて質問が2個あります。
```
//  FeedController.swift
class FeedController: UICollectionViewController {
  @objc func handlelogout() {
    let controller = LoginController()
-------質問したいコード----------
    controller.delegate = self.tabBarController as! MainTabController
----------------------------
  }
}
```

前提:
・上記のコードは子のFeedController.swiftに設定され親はMainTabController。
・`MainTabController`は`UITabBarController`を継承。

※一番下に全体のコードが記載してあります。



###### 質問① `self.tabBarController`に関して
FeedControllerが継承しているUICollectionViewControllerの中のメソッドにtabBarControllerはないと思うのですが、なぜ`self.tabBarControlle`と指定できるのしょうか。

前提認識
下記のコードで`self.addTarget`と設定できるのは`UIButton`が継承している`UIControl`の中のメソッドに`addTarget`があるから。
```
class CustomUIButton: UIButton {
       init(title: String) {
        self.addTarget(self, action: #selector(a), for: .touchDown)
      }
}
```


######質問② `as! MainTabController`について
MainTabControllerにダウンキャストしている理由

[以前の質問](https://teratail.com/questions/317337)
以前、ダウンキャストに関する質問をしました。
今回に関しても同じような理由でダウンキャストしているのかもしれないのですが、どうしても理解することができず解説してほしいです。



以下、関係があると思われるコードです。

```ここに言語を入力
//  FeedController.swift
class FeedController: UICollectionViewController {
    
    // MARK: - Lifecycle
    override func viewDidLoad() {
        super.viewDidLoad()
    }
    
    @objc func handlelogout() {
            do {
                try Auth.auth().signOut()
                let controller = LoginController()
                controller.delegate = self.tabBarController as! MainTabController
            } catch {
                print("DEBUG: Failed to sing out")
        }
    }
}
```

```ここに言語を入力
//  LoginController.swift
protocol AuthenticationDelegate:class {
    func authenticationDidComplete()
}

    
```

```
//  MainTabController.swift
class MainTabController: UITabBarController{
// 省略
extension MainTabController: AuthenticationDelegate {
    func authenticationDidComplete() {
        print("ログインコントローラーでする処理をMainTabで処理")
        print("ユーザーの取得とアップデート")
        fetchUser()
        self.dismiss(animated: true, completion: nil)
    }
}
}

```

Udemyはアメリカの先生で英語ができないためこちらで質問させて頂いております。

Accepted Answer

> 質問① self.tabBarControllerに関して

> FeedControllerが継承しているUICollectionViewControllerの中のメソッドにtabBarControllerはないと思うのですが、なぜself.tabBarControlleと指定できるのしょうか。

`FeedController` の定義の冒頭を見てみると、

```Swift
class FeedController: UICollectionViewController {
  @objc func handlelogout() {
```

という感じで宣言されています。

つまり、`FeedController` は `UICollectionViewController` を親クラスとして定義されたカスタムクラスということです。

ここで、`UICollectionViewController`の定義を改めて確認したいと思います。

- [UICollectionViewController](https://developer.apple.com/documentation/uikit/uicollectionviewcontroller)
A view controller that specializes in managing a collection view.

このドキュメントの後半をみると、次のような行があることに気づくと思います。

> Inherits From UIViewController

Inherit というのは一般的に「継承・相続」という意味です。
オブジェクト指向においても、Inherit という単語は「継承」という意味で使われます。

したがって、`UICollectionViewController` は `UIViewController` を継承したクラスである、ということになります。

さらに、ここで `UIViewController` のマニュアルを見てみます。

- [UIViewController](https://developer.apple.com/documentation/uikit/uiviewcontroller)

> var tabBarController: UITabBarController?
The nearest ancestor in the view controller hierarchy that is a tab bar controller.
An object that manages a view hierarchy for your UIKit app. 

つまり、`UIViewController` にはそのクラスが備えたプロパティとして `tabBarController` というプロパティがある、というわけです。

したがって、`UICollectionViewController` が直接的に `tabBarController` というプロパティを持っていなくとも、継承元である `UIViewController` が持っているため、結果としてみることができる、ということになります。


>質問② as! MainTabControllerについて
> MainTabControllerにダウンキャストしている理由

これは、Udemy の講師にその意図を確認しないと正確な理由はわかりません。

```Swift
    controller.delegate = self.tabBarController as! MainTabController
```

という一行と、プロパティ名の慣習から想像するに、`controller.delegate` の型として宣言されているのは「プロトコル」だと思われます。

しかし、プロトコルに準拠させるために、このような方法で強制ダウンキャストをさせる理由は思いつきません（一応、一日考えてみましたが、妥当な理由は探せませんでした）。

一方、考えられる理由としては以下のことが考えられます。

```Swift
　　　　self.tabBarController
```

は、`UITabBarController` を継承しているクラスであれば、どのようなクラスでも構いません。しかし、今回作っているアプリの構造として、`self.tabBarController` に代入された具体的なインスタンスは `MainTabBarController` でなければならない、という制約がある可能性はあります。

そうなると、`as!` を使ってここで強制的にキャストし、失敗時には実行時エラーとさせることによって、ロジックが間違っていることを早期に判断させる、という意図は考えられると思います。

一応、プロトコルにもキャストという概念はあり、たとえば　swift.docs では下記のリンクで説明してあります。

- [Checking for Protocol Conformance](https://docs.swift.org/swift-book/LanguageGuide/Protocols.html)

上記のページでは具体的なキャストの例として、次のような例があげてあります。

```Swift
    protocol HasArea {
        var area: Double { get }
    }

    class Circle: HasArea {
        let pi = 3.1415927
        var radius: Double
        var area: Double { return pi * radius * radius }
        init(radius: Double) { self.radius = radius }
    }
    class Country: HasArea {
        var area: Double
        init(area: Double) { self.area = area }
    }

    class Animal {
        var legs: Int
        init(legs: Int) { self.legs = legs }
    }

    let objects: [AnyObject] = [
        Circle(radius: 2.0),
        Country(area: 243_610),
        Animal(legs: 4)
    ]

    for object in objects {
        if let objectWithArea = object as? HasArea {
            print("Area is (objectWithArea.area)")
        } else {
            print("Something that doesn't have an area")
        }
    }
```

上記の例を見ればわかる通り、プロトコルにおける `as?` を使ったキャストは、クラスに対する `as?` を使ったダウンキャストという側面とは異なり、インスタンスが特定のプロトコルに準拠しているか否かを判断する（パターンマッチを行っている）側面を持っています。

こういう事例を考えるに、(2)で挙げられているご質問は、プロトコルに対するキャストなどではなく、単に `delegate` に代入する前段階として、指定したプロパティが特定の型に強制ダウンキャストできるか否かを判断している理由ではないかと推測されます。

質問① self.tabBarControllerに関して

関連した質問

質問① `self.tabBarController`に関して