모듈과 패키지

사용자 정의 모듈

• 사용자가 사용할 모듈을 직접 정의
• 모듈 이름으로 파일명을 사용

%%writefile Module.py
def func1():
  print("Module.py : func1()")
#
def func2():
  print("Module.py : func2()")
#
def func3():
  print("Module.py : func3()")
#Writing Module.py

!ls
#Module.py  sample_data

%load Module.py

%run Module.py

import Module
Module.func1()
Module.func2()
Module.func3()
#Module.py : func1()
#Module.py : func2()
#Module.py : func3()

from Module import *
Module.func1()
Module.func2()
Module.func3()
#Module.py : func1()
#Module.py : func2()
#Module.py : func3()

[Lab] 계산기 모듈 만들기

• 사용자 정의 모듈을 이용해서 계산기에 필요한 기능들로 모듈 만들기

%%writefile Calculator.py
def add(a, b):
  return a+b
#
def sub(a, b):
  return a+b
#
def mul(a, b):
  return a*b
#
def div(a, b):
  return a/b
#
def mod(a, b):
  return a%b
#Writing Calculator.py

from Calculator import *
print(add(3,5))
print(sub(3,5))
print(mul(3,5))
print(div(3,5))
print(mod(3,5))
#8
#8
#15
#0.6
#3

파이썬 표준 모듈

• 파이썬에서 기본으로 내장된 유용한 속성과 함수들이 많음

import sys
print(sys.builtin_module_names)
#('_abc', '_ast', '_bisect', '_blake2', '_codecs', '_collections', '_csv', '_datetime', '_elementtree', '_functools', '_heapq', '_imp', '_io', '_locale', '_md5', '_operator', '_pickle', '_posixsubprocess', '_random', '_sha1', '_sha256', '_sha3', '_sha512', '_signal', '_socket', '_sre', '_stat', '_statistics', '_string', '_struct', '_symtable', '_thread', '_tracemalloc', '_warnings', '_weakref', 'array', 'atexit', 'binascii', 'builtins', 'cmath', 'errno', 'faulthandler', 'fcntl', 'gc', 'grp', 'itertools', 'marshal', 'math', 'posix', 'pwd', 'pyexpat', 'select', 'spwd', 'sys', 'syslog', 'time', 'unicodedata', 'xxsubtype', 'zlib')

print(dir(__builtins__))
#['ArithmeticError', 'AssertionError', 'AttributeError', 'BaseException', 'BlockingIOError', 'BrokenPipeError', 'BufferError', 'BytesWarning', 'ChildProcessError', 'ConnectionAbortedError', 'ConnectionError', 'ConnectionRefusedError', 'ConnectionResetError', 'DeprecationWarning', 'EOFError', 'Ellipsis', 'EncodingWarning', 'EnvironmentError', 'Exception', 'False', 'FileExistsError', 'FileNotFoundError', 'FloatingPointError', 'FutureWarning', 'GeneratorExit', 'IOError', 'ImportError', 'ImportWarning', 'IndentationError', 'IndexError', 'InterruptedError', 'IsADirectoryError', 'KeyError', 'KeyboardInterrupt', 'LookupError', 'MemoryError', 'ModuleNotFoundError', 'NameError', 'None', 'NotADirectoryError', 'NotImplemented', 'NotImplementedError', 'OSError', 'OverflowError', 'PendingDeprecationWarning', 'PermissionError', 'ProcessLookupError', 'RecursionError', 'ReferenceError', 'ResourceWarning', 'RuntimeError', 'RuntimeWarning', 'StopAsyncIteration', 'StopIteration', 'SyntaxError', 'SyntaxWarning', 'SystemError', 'SystemExit', 'TabError', 'TimeoutError', 'True', 'TypeError', 'UnboundLocalError', 'UnicodeDecodeError', 'UnicodeEncodeError', 'UnicodeError', 'UnicodeTranslateError', 'UnicodeWarning', 'UserWarning', 'ValueError', 'Warning', 'ZeroDivisionError', '__IPYTHON__', '__build_class__', '__debug__', '__doc__', '__import__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', 'abs', 'aiter', 'all', 'anext', 'any', 'ascii', 'bin', 'bool', 'breakpoint', 'bytearray', 'bytes', 'callable', 'chr', 'classmethod', 'compile', 'complex', 'copyright', 'credits', 'delattr', 'dict', 'dir', 'display', 'divmod', 'enumerate', 'eval', 'exec', 'execfile', 'filter', 'float', 'format', 'frozenset', 'get_ipython', 'getattr', 'globals', 'hasattr', 'hash', 'help', 'hex', 'id', 'input', 'int', 'isinstance', 'issubclass', 'iter', 'len', 'license', 'list', 'locals', 'map', 'max', 'memoryview', 'min', 'next', 'object', 'oct', 'open', 'ord', 'pow', 'print', 'property', 'range', 'repr', 'reversed', 'round', 'runfile', 'set', 'setattr', 'slice', 'sorted', 'staticmethod', 'str', 'sum', 'super', 'tuple', 'type', 'vars', 'zip']

시간 모듈(datetime)

• 운영체제가 제공하는 시간 기능을 파이썬에서 사용할 수 있도록 만들어진 모듈
• 시간 모듈을 사용하기 위해서는 import time 필요

import time
print(dir(time))
#['CLOCK_BOOTTIME', 'CLOCK_MONOTONIC', 'CLOCK_MONOTONIC_RAW', 'CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID', 'CLOCK_REALTIME', 'CLOCK_TAI', 'CLOCK_THREAD_CPUTIME_ID', '_STRUCT_TM_ITEMS', '__doc__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', 'altzone', 'asctime', 'clock_getres', 'clock_gettime', 'clock_gettime_ns', 'clock_settime', 'clock_settime_ns', 'ctime', 'daylight', 'get_clock_info', 'gmtime', 'localtime', 'mktime', 'monotonic', 'monotonic_ns', 'perf_counter', 'perf_counter_ns', 'process_time', 'process_time_ns', 'pthread_getcpuclockid', 'sleep', 'strftime', 'strptime', 'struct_time', 'thread_time', 'thread_time_ns', 'time', 'time_ns', 'timezone', 'tzname', 'tzset']

시간 모듈 time예제

import timeimport time
print(dir(time))
print(time)
print(time.time())
print(time.time())
print(time.time())
#
now = time.gmtime(time.time())
print(now)
#
year = str(now.tm_year)
month = str(now.tm_mon)
day = str(now.tm_mday)
print(year, "년", month +  "월", day + "일")
#
hour = str(now.tm_hour)
minute = str(now.tm_min)
sec = str(now.tm_sec)
print(hour + "시", minute + "분", sec + "초")
#<module 'time' (built-in)>
#1704500880.235648
#1704500880.2361746
#1704500880.2367284
#time.struct_time(tm_year=2024, tm_mon=1, tm_mday=6, tm_hour=0, #tm_min=28, tm_sec=0, tm_wday=5, tm_yday=6, tm_isdst=0)
#2024 년 1월 6일
#0시 28분 0초

날짜시간 모듈 datetime의 date 클래스 예제

from datetime import date
print(date)
print(date(2000,1,1))
print(date(year=2000, month=1, day=1))
print(date.today())
#
today = date.today()
year = str(today.year)
month = str(today.month)
day = str(today.day)
weekday = "월화수목금토일"[(today.weekday())]
print(year + "년", month + "월", day + "일", weekday + "요")
#<class 'datetime.date'>
#2000-01-01
#2000-01-01
#2024-01-06
#2024년 1월 6일 토요

날짜시간 모듈 datetime의 time 클래스 예제

from datetime import time
print(time)
print(time(12,0))
print(time(14,30))
print(time(16,30,45))
print(time(18,00,15,100000))
#
now = time(20,40,15,20000)
hour = str(now.hour)
minute = str(now.minute)
sec = str(now.second)
msec = str(now.microsecond)
print(hour + "시", minute + "분", sec+"초", msec + "마이크로초")
#<class 'datetime.time'>
#12:00:00
#14:30:00
#16:30:45
#18:00:15.100000
#20시 40분 15초 20000마이크로초

• 날짜시간 모듈 datetime의 datetime 클래스 예제
• 날짜시간을 문자열로 표현하기 위한 strftime() 메소드 예제

from datetime import datetime
print(datetime)
print(datetime(2020,1,1))
print(datetime(2020,1,1,1,15,45))
print(datetime.now())
now = datetime.now()
print(now.strftime("%Y년 %m월 %d일  %H시, %M분 %S초"))
print(now.strftime("%y/%m/%d %p %l:%M:%S:%f"))
#<class 'datetime.datetime'>
#2020-01-01 00:00:00
#2020-01-01 01:15:45
#2024-01-06 01:31:36.680410
#2024년 01월 06일  01시, 31분 36초
#24/01/06 AM  1:31:36:680532

태어난지 몇 일이 되었는가?

• 태어난지 얼마나 지났는지 계산하기

from datetime import date
birthday = date(2000,1,1)
today = date.today()
day = today - birthday
print(day.days)
#8771

수학 모듈(math)

파이썬에서 수학에 필요한 math 모듈 제공

import math
print(dir(math))
#['__doc__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', 'acos', 'acosh', 'asin', 'asinh', 'atan', 'atan2', 'atanh', 'ceil', 'comb', 'copysign', 'cos', 'cosh', 'degrees', 'dist', 'e', 'erf', 'erfc', 'exp', 'expm1', 'fabs', 'factorial', 'floor', 'fmod', 'frexp', 'fsum', 'gamma', 'gcd', 'hypot', 'inf', 'isclose', 'isfinite', 'isinf', 'isnan', 'isqrt', 'lcm', 'ldexp', 'lgamma', 'log', 'log10', 'log1p', 'log2', 'modf', 'nan', 'nextafter', 'perm', 'pi', 'pow', 'prod', 'radians', 'remainder', 'sin', 'sinh', 'sqrt', 'tan', 'tanh', 'tau', 'trunc', 'ulp']

순열과 조합 모듈(itertools)

• itertools 모듈에서 곱집합, 순열, 조합 등을 구하는 함수 제공

import math
print(math.factorial(3))
print(math.gcd(12,24))
print(math.floor(math.pi))
print(math.ceil(math.pi))
print(math.pow(2,10))
print(math.sqrt(10))
print(math.log(10,2))
print(math.degrees(math.pi))
print(math.radians(180))
print(math.sin(math.radians(90)))
print(math.cos(math.radians(180)))
#6
#12
#3
#4
#1024.0
#3.1622776601683795
#3.3219280948873626
#180.0
#3.141592653589793
#1.0
#-1.0

import itertools
list_1 = ['a', 'b', 'c']
print(list_1)
list_2 = [1,2]
print(list_2)
list_cp = list(itertools.product(list_1, list_2))
print(list_cp)
list_p = list(itertools.permutations(list_1, 2))
print(list_p)
list_c = list(itertools.combinations(list_1, 2))
print(list_c)
list_cr = list(itertools.combinations_with_replacement(list_1,2))
print(list_cr)
#['a', 'b', 'c']
#[1, 2]
#[('a', 1), ('a', 2), ('b', 1), ('b', 2), ('c', 1), ('c', 2)]
#[('a', 'b'), ('a', 'c'), ('b', 'a'), ('b', 'c'), ('c', 'a'), ('c', 'b')]
#[('a', 'b'), ('a', 'c'), ('b', 'c')]
#[('a', 'a'), ('a', 'b'), ('a', 'c'), ('b', 'b'), ('b', 'c'), ('c', 'c')]

통계 모듈(statistics)

• statistics 모듈에서는 산술평균, 표준편차 등 통계에 필요한 계산 관련 함수들을 제공

import statistics
values = [56,44,67,47,82,67,92,89,81,82]
print(statistics.median(values))
print(statistics.mean(values))
print(statistics.harmonic_mean(values))
print(statistics.stdev(values))
print(statistics.variance(values))
#74.0
#70.7
#66.42170307761845
#17.217884758458442
#296.4555555555556

랜덤 모듈(random)

• 랜덤 모듈을 사용하기 위해서는 import random 필요

import random
print(random.random())
print(random.randint(1,10))
print(random.randrange(0,10,2))
#0.4163501217036304
#4
#2

li = [10,20,30,40,50]
print(li)
print(random.choice(li))
print(random.sample(li,2))
random.shuffle(li)
print(li)
#[10, 20, 30, 40, 50]
#20
#[40, 10]
#[50, 30, 40, 10, 20]

코드를 입력하세요

네임스페이스(Namespace)

• 모듈 호출의 범위 지정
• 모듈 이름에 alias를 생성하여 모듈의 이름을 바꿔 사용

import random as rd
#
print(rd.random())
print(rd.randrange(0,10,2))
#0.6794502806352734
#2

• from 구문을 사용하여 모듈에서 특정 함수 또는 클래스만 호출

from random import random, randrange
#
print(random())
print(randrange(0,10,2))
#0.11061294619766726
#4

• '*'을 사용하여 모듈 안에 모든 함수, 클래스, 변수를 가져옴

from random import *
#
print(random())
print(randrange(0,10,2))
#0.8081972962122512
#4

패키지(Packages)

!mkdir package
!mkdir package/sub_package_1
!mkdir package/sub_package_2
!mkdir package/sub_package_3

!ls package

%%writefile package/sub_package_1/sub1_module_1.py
def print_module():
  print("sub_package_1/sub1_module_2")

%%writefile package/sub_package_1/sub1_module_1.py
def print_module():
  print("sub_package_2/sub2_module_1")

%%writefile package/sub_package_1/sub1_module_1.py
def print_module():
  print("sub_package_3/sub2_module_2")

%%writefile package/sub_package_1/sub1_module_1.py
def print_module():
  print("sub_package_3/sub1_module_1")

%%writefile package/sub_package_1/sub1_module_1.py
def print_module():
  print("sub_package_3/sub1_module_2")

%%writefile package/sub_package_1/sub1_module_1.py
def print_module():
  print("sub_package_1/sub1_module_1")

패키지 실행

from package.sub_package_1 import sub1_module_1, sub1_module_2
sub1_module_1.print_module()
sub1_module_2.print_module()

from package.sub_package_2 import sub2_module_1, sub2_module_2
sub2_module_1.print_module()
sub2_module_2.print_module()

from package.sub_package_3 import sub3_module_1, sub3_module_2
sub3_module_1.print_module()
sub3_module_2.print_module()

from package import *
sub1_module_1.print_module()
sub1_module_2.print_module()
sub2_module_1.print_module()
sub2_module_2.print_module()
sub3_module_1.print_module()
sub3_module_2.print_module()

패키지 구성 파일

__init__.py

%%writefile package/__init__.py
__all__ = ['sub_package_1', 'sub_package_2', 'sub_package_3']

%%writefile package/sub_package1/__init__.py
__all__ = ['sub1_module_1', 'sub1_module_2']

%%writefile package/sub_package1/__init__.py
__all__ = ['sub1_module_1', 'sub1_module_2']

%%writefile package/sub_package3/__init__.py
__all__ = ['sub1_module_1', 'sub1_module_2']

!ls package

!ls package/sub_package_1

__main__.py

• 패키지 자체를 실행하기 위한 용도
• 패키지를 실행시키면 __main__.py 실행

%%write package/__main__.py
from sub_package_1 import *
from sub_package_2 import *
from sub_package_3 import *
#
if __name__ == '__main__':
  sub1_module_1.print_module()
  sub1_module_2.print_module()
  sub2_module_1.print_module()
  sub2_module_2.print_module()
  sub3_module_1.print_module()
  sub3_module_2.print_module()

! python package