Extend Property Wrappers to Function and Closure Parameters

関数およびクロージャのパラメータに property wrapper 属性を付けられるようにします。あわせて、パラメータに付く property wrapper を implementation-detail（実装詳細） と API-level（API） の 2 種類に分類し、両者を整理します。どちらに分類されるかは、その property wrapper 型に init(projectedValue:) が宣言されているかどうかを見てコンパイラが自動的に判定します。

implementation-detail な property wrapper

デフォルトでは、property wrapper はすべて implementation-detail として扱われます。これは、関数の外から見える型は変わらず、wrapper の初期化は関数本体（callee）側で行われるという意味です。

func insert(@Logged text: String) { ... }

は次のように展開されます。

func insert(text: String) {
  let _text: Logged<String> = Logged(wrappedValue: text)
  var text: String { _text.wrappedValue }
  ...
}

• 関数シグネチャ上の型は wrapped value の型（ここでは String）のまま。
• 関数本体には、バッキングストレージを表す _text（let）と、元の名前の computed variable text が合成されます。
• バッキングストレージがイミュータブルなため、text に setter は合成されません（SE-0003 で削除された var パラメータのような「呼び出し側から見えない書き換え」を持ち込まないための配慮です）。
• wrapper の属性に引数がある（例: @Asserted(.greaterOrEqual(1))）場合は、必ず implementation-detail として扱われます。
• implementation-detail な wrapper は、プロトコル要件の実装にもそのまま使えます（要件側は wrapped value の型のままです）。

protocol P {
  func requirement(value: Int)
}

struct S: P {
  func requirement(@Logged value: Int) { ... } // OK
}

API-level な property wrapper

property wrapper 型が init(projectedValue:) を直接宣言している場合、パラメータに付けられた wrapper は API-level とみなされます。この場合、wrapper は関数シグネチャの一部になり、初期化は呼び出し側（caller）で行われます。

@propertyWrapper
struct Traceable<Value> {
  init(wrappedValue value: Value) { ... }
  init(projectedValue: History<Value>) { ... }
  var wrappedValue: Value { get { ... } set { ... } }
  var projectedValue: History<Value> { ... }
}

func log<Value>(@Traceable value: Value) { ... }

log の実装側では、パラメータ名の先頭にアンダースコアが付いたバッキングストレージ（_value）と、元の名前・$ 付きの名前の computed variables が合成されます。

func log<Value>(value _value: Traceable<Value>) {
  var value: Value { get { _value.wrappedValue } }
  var $value: History<Value> { get { _value.projectedValue } }
  ...
}

呼び出し側の構文

呼び出し側では、引数ラベルの書き方で初期化方法を選べます。

let history: History<Int> = ...

log(value: 10)        // Traceable(wrappedValue: 10) が生成される
log($value: history)  // Traceable(projectedValue: history) が生成される

引数ラベルの前に $ を付けると init(projectedValue:) が呼ばれ、付けなければ init(wrappedValue:) が呼ばれます。ラベルなしパラメータに projection を渡したいときは $_: を使います。

func log<Value>(@Traceable _ value: Value) { ... }

log(10)
log($_: history)

未適用の関数参照（unapplied reference）

関数の未適用参照の型は、既定では wrapped value の型になります。コンパイラは wrapped value を受け取って内部で wrapper を生成するサンクを差し込みます。

func log<Value>(@Traceable value: Value) { ... }

let f: (Int) -> Void = log(value:)
f(10) // 内部で Traceable(wrappedValue: 10) が使われる

projection を受け取る形の参照がほしいときは、引数ラベルの前に $（またはラベルなしなら $_）を付けます。

let g: (History<Int>) -> Void = log($value:)
g(history)

クロージャ

クロージャのパラメータにも property wrapper を付けられます。クロージャでは型情報に wrapper 属性が乗らないため、wrapped value と projected value のどちらかを受け取る形のいずれかとして書きます。

// wrapped value を受け取る
let logWrapped: (Int) -> Void = { (@Traceable value) in ... }

// projected value を受け取る（パラメータ名の頭に $ を付ける）
let logProjected: (History<Int>) -> Void = { (@Traceable $value) in ... }

さらに、バッキング型と projection の型が同じ property wrapper（SwiftUI の Binding など、もし init(projectedValue:) を備えていれば）については、$ だけでクロージャパラメータを書けるようになる可能性があります。

// 例: Binding が init(projectedValue:) を備えていれば
let useBinding: (Binding<Int>) -> Void = { $value in ... }

その他の制約

• パラメータに付ける property wrapper は、init(wrappedValue:) か init(projectedValue:) の少なくとも一方を備えている必要があります。
• 合成される wrappedValue の getter はミュータブルであってはいけません（バッキングがイミュータブルなため）。
• @autoclosure 型のパラメータには付けられません。
• API-level な property wrapper は、同じパラメータに結果ビルダーを併用することはできません。
• enclosing self subscript を必要とする property wrapper は、インスタンスメソッド以外では使えません。
• API-level な property wrapper をオーバーライドやプロトコル適合で使う場合、スーパークラスや要件側に同じ wrapper 属性が付いている必要があります。また、アクセスレベルは関数と一致させる必要があります。

Future Directions（見通し）

今回のスコープでは扱われませんが、今後の方向性として、init(projectedValue:) を通常のプロパティやローカル変数の初期化にも拡張する、@propertyWrapper(apiLevel) のような明示指定を導入する、プロトコル要件に API-level な property wrapper を書けるようにする、inout パラメータへの適用を可能にする、といったアイデアが示されています。いずれも speculative な展望であり、実現が約束されたものではありません。