파이썬 코딩 도장 - 34.1 클래스와 메서드 만들기
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클래스 사용하기

클래스는 객체를 표현하기 위한 문법이다.

게임을 예로 들면 전사, 마법사, 궁수, 도적 등 직업별로 클래스를 만들어서 표현할 수 있다.

물론 집, 자동차, 나무 등도 클래스로 표현할 수 있다.

특히 프로그래밍에서는 현실 세계에 있는 개념들 뿐만 아니라 컴퓨터 안에서 쓰이는 개념들도 클래스로 만들어서 표현한다.

웹 브라우저에서 내용이 길어지면 보이는 스크롤 바, 프로그램에서 주로 볼 수 있는 버튼, 체크 박스 등이 대표적이다.

지금까지 나온 전사, 마법사, 궁수, 도적, 집, 자동차, 나무, 스크롤 바, 버튼, 체크박스처럼 특정한 개념이나 모양으로 존재하는 것을 객체(object)라고 부른다.

그리고 프로그래밍으로 객체를 만들 때 사용하는 것이 클래스이다.

그럼 게임의 기사 캐릭터를 클래스로 표현하려면 무엇이 필요할까? 간단하다. 일단 게임 캐릭터는 체력, 마나, 물리 공격력, 주문력 등이 필요하다. 그리고 기사 캐릭터는 칼로 베기, 찌르기 등의 스킬이 있어야 한다.

여기서 체력, 마나, 물리 공격력, 주문력 등의 데이터를 클래스의 속성(attribute)이라 부르고, 베기, 찌르기 등의 기능을 메서드(method)라고 부른다.

이렇게 프로그래밍 방법을 객체지향(object oriented) 프로그래밍이라고 한다.

객체지향 프로그래밍은 복잡한 문제를 잘게 나누어 객체로 만들고, 객체를 조합해서 문제를 해결한다.

따라서 현실 세계의 복잡한 문제를 처리하는데 유용하며 기능을 개선하고 발전시킬 때도 해당 클래스만 수정하면 되므로 유지 보수에도 효율적이다.

지금까지 숫자 1, 2, 3 문자 'a', 'b', 'c', 리스트, 딕셔너리 등을 조합해서 프로그램을 만들었는데 사실 파이썬에서는 이 모든 것이 객체이다.

이번에는 클래스를 사용해서 객체를 표현하고 만드는 방법을 알아보자.

클래스와 메서드 만들기

클래스는 class에 클래스 이름을 지정하고 :(콜론)을 붙인 뒤 다음 줄부터 def로 메서드를 작성하면 된다.

※ 여기서 메서드는 클래스 안에 들어있는 함수를 뜻한다.

class 클래스이름:      # 클래스 이름은 대문자로 시작
    def 메서드(self):  # 메서드의 첫 번째 매개변수는 반드시 self
        코드

클래스 이름을 짓는 방법은 변수와 같다.

보통 파이썬에서는 클래스의 이름을 대문자로 시작한다.

그리고 메서드 작성 방법은 함수와 같으며 코드는 반드시 들여쓰기를 해야 한다.
(들여쓰기 규칙은 if, for, while과 같다.)

특히 메서드의 첫 번째 매개변수는 반드시 self를 지정해야 한다.

이제 간단한 사람 클래스를 작성해보자.

class Person:
    def greeting(self):
        print('Hello')

클래스를 사용해보자.

다음과 같이 클래스에 ()괄호를 불인 뒤 변수에 할당한다.

인스턴스 = 클래스()

class Person:
    def greeting(self):
        print('Hello')


james = Person()   # 인스턴스 = 클래스()

Person 클래스로 변수 james를 만들었는데 이 james가 Person의 인스턴스(instance)이다.

클래스는 특정 개념을 표현만 할 뿐 사용을 하려면 인스턴스를 생성해야 한다.

메서드 호출하기

이제 메서드를 호출해보자.

메서드는 클래스가 아니라 인스턴스를 통해 호출한다.

다음과 같이 인스턴스 뒤에 .(점)을 붙이고 메서드를 호출하면 된다.

인스턴스.메서드()

class Person:
    def greeting(self):
        print('Hello')


james = Person()

james.greeting()
--------------------------
Hello

james.greeting을 호출하니 'Hello'가 출력되었다.

이렇게 인스턴스를 통해 호출하는 메서드를 인스턴스 메서드라고 부른다.

파이썬에서 흔히 볼 수 있는 클래스

지금까지 사용한 int, list, dict 등도 사실 클래스이다.

우리는 이 클래스로 인스턴스를 만들고 메서드를 사용했다.

a = int(10)
print(a)

b = list(range(10))
print(b)

c = dict(x=10, y=20)
print(c)
-----------------------
10  # print(a)
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]  # print(b)
{'x': 10, 'y': 20}  # print(c)

int 클래스에 10을 넣어서 인스턴스 a를 만들었다.

마찬가지로 list 클래스에 range(10)을 넣어서 인스턴스 b를 만들고, dict 클래스에 x=10, y=20을 넣어서 인스턴스 c를 만들었다.

잘 보면 Person으로 인스턴스를 만드는 방법과 똑같다.

물론 정수는 매우 자주 사용하므로 int를 생략하고 10을 바로 넣는다. 그리고 리스트와 딕셔너리도 자주 사용하므로 축약된 문법인 [ ]과 { }를 제공하지만 클래스인 것은 같습니다.

여태까지 리스트 변수 이름 뒤에 .(점)을 붙여서 여러 가지 리스트 관련 함수를 사용하였다. 메서드를 호출하는 방법과 같다.

👇  다음과 같이 인스턴스 b에서 메서드 append를 호출해서 값을 추가한다.
👇  지금까지 메서드를 만들고 사용한 것과 같은 방식이다.

b = list(range(10))  # 인스턴스 = 클래스()
b.append(20)         # 인스턴스.메서드()
print(b)
------------------------------------
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 20]

즉, 파이썬에서는 자료형도 클래스이다.
다음과 같이 type을 사용하면 객체(인스턴스)가 어떤 클래스인지 확인할 수 있다.

type(객체)

a = 10
print(type(a))

b = [0, 1, 2]
print(type(b))

c = {'x': 10, 'y': 20}
print(type(c))

class Person:
    def greeting(self):
        print('Hello')

maria = Person()
print(type(maria))
----------------------------
<class 'int'>    # type(a)
<class 'list'>   # type(b)
<class 'dict'>   # type(c)
<class '__main__.Person'>  # type(maria)

인스턴스와 객체의 차이점?

클래스는 객체를 표현하는 문법이다.

클래스로 인스턴스를 만든다.

클래스는 객체를 표현하는 문법이라고 했는데, 클래스로 인스턴스를 만든다고 하니까 헷갈릴 것이다.

사실 인스턴스와 객체는 같은 것을 뜻한다.

보통 객체만 지칭할 때는 그냥 객체(object)라고 부른다.

하지만 클래스와 연관지어서 말할 때는 인스턴스(instance)라고 부른다.

그래서 다음과 같이 변수 a, b가 있으면 a, b는 객체이다.

그리고 a와 b는 list 클래스의 인스턴스이다.

a = list(range(10))
b = list(range(20))

print(type(a)) 
print(type(b))
---------------------
<class 'list'>
<class 'list'>

빈 클래스 만들기

내용이 없는 빈 클래스를 만들 때는 코드 부분에 pass를 넣어주면 된다.

class Person:
    pass

메서드 안에서 메서드 호출하기

메서드 안에서 메서드를 호출할 때는 다음과 같이 self.메서드() 형식으로 호출해야 한다. self 없이 메서드 이름만 사용하면 클래스 바깥쪽에 있는 함수를 호출한다는 뜻이 되므로 주의해야 한다.

self.메서드()

class Person:
    def greeting(self):
        print('Hello')

    def hello(self):
        self.greeting()  # self.메서드() 형식으로 클래스 안의 메서드를 호출


james = Person()
james.hello()
---------------------------
Hello

👇 self 없이 메서드 이름만 쓰니까 오류남

class Person:
    def greeting(self):
        print('Hello')

    def hello(self):
        greeting()   # self 없이 메서드 이름만 쓰니까 오류남


james = Person()
james.hello()
--------------------------
Traceback (most recent call last):
  File "main.py", line 10, in <module>
    james.hello()
  File "main.py", line 6, in hello
    greeting()
NameError: name 'greeting' is not defined

특정 클래스의 인스턴스인지 확인하기

현재 인스턴스가 특정 클래스의 인스턴스인지 확인할 때는 isinstance 함수를 사용한다. 특정 클래스의 인스턴스가 맞으면 True, 아니면 False를 반환한다.

isinstance(인스턴스,클래스)

class Person:
    pass


james = Person()
print(isinstance(james, Person))
---------------------------------
True

isinstance는 주로 객체의 자료형을 판단할 때 사용한다.

예를 들어 팩토리얼 함수는 1부터 n까지 양의 정수를 차례대로 곱해야 하는데, 실수와 음의 정수는 계산할 수 없다. 이런 경우에 isinstance를 사용하여 숫자(객체)가 정수일 때만 계산하도록 만들 수 있다.

def factorial(n):
    if not isinstance(n, int) or n < 0:   # n이 정수가 아니거나 음수이면 함수를 끝냄
        return None
    if n == 1:
        return 1
    return n * factorial(n - 1)

속성 사용하기

지금까지 클래스에서 메서드를 만들고 호출해보았다.

이번에는 클래스에서 속성을 만들고 사용해보자.

속성(attribute)을 만들 때는 __init__ 메서드 안에서 self.속성에 값을 할당한다.

self.속성 = 값

class 클래스이름:
    def __init__(self):
        self.속성 = 값

class Person:
    def __init__(self):
        self.hello = "안녕하세요"
    
    def greeting(self):
        print(self.hello)

james = Person()
james.greeting()
---------------------------------
안녕하세요

__init__ 메서드는 james = Person()처럼 클래스에 ( )(괄호)를 붙여서 인스턴스를 만들 때 호출되는 특별한 메서드입니다. 즉, __init__(initialize)이라는 이름 그대로 인스턴스(객체)를 초기화한다.

특히 이렇게 앞 뒤로 __(밑줄 두 개)가 붙은 메서드는 파이썬이 자동으로 호출해주는 메서드인데 스페셜 메서드(special method) 또는 매직 메서드(magic method)라고 부른다.

앞으로 파이썬의 여러 가지 기능을 사용할 때 이 스페셜 메서드를 채우는 식으로 사용하게 된다.

👇  Person 클래스의 __init__ 메서드에서 self.hello(self.속성)에 '안녕하세요' 인사말을 넣었다.

class Person:
    def __init__(self):
        self.hello = "안녕하세요"   # self.속성 = 값

👇  이제 greeting 메서드를 살펴보자. greeting 메서드에서는 print로 self.hello를 출력하도록 만들었다.

    def greeting(self):
        print(self.hello)   # print(self.속성)

👇  Person 클래스로 인스턴스를 만들고, greeting 메서드를 호출해보면 self.hello에 저장된 '안녕하세요'가 출력된다.

james = Person()
james.greeting()

속성은 __init__ 메서드에서 만든다는 점과 self에 .(점)을 붙인 뒤 값을 할당한다는 점이 중요하다. (self.속성 = 값)

클래스 안에서 속성을 사용할 때도 self.hello처럼 self에 .(점)을 붙여서 사용하면 된다.

self의 의미

self는 인스턴스 자기 자신을 의미한다.

우리는 인스턴스가 생성될 때 self.hello = '안녕하세요'처럼 자기 자신에 속성을 추가했다.

여기서 __init__의 매개변수 self에 들어가는 값은 Person()이라 할 수 있다.

그리고 self가 완성된 뒤 james에 할당된다.

이후 메서드를 호출하면 현재 인스턴스가 자동으로 매개변수 self에 들어온다.

그래서 greeting 메서드에서 print(self.hello)처럼 속성을 출력할 수 있었던 것이다.

지금까지 만든 Person 클래스는 인사만 할 줄 아는 단순한 클래스이다.

Person 클래스로 인스턴스를 만들어봐야 다 똑같이 '안녕하세요'만 출력할 뿐이다.

인스턴스를 만들 때 값 받기

이번에는 클래스로 인스턴스를 만들 때 값을 받는 방법을 알아보자.

다음과 같이 __init__ 메서드에서 self 다음에 값을 받을 매개변수를 지정한다.

def __init__(self, 매개변수1, 매개변수2):

그리고 매개변수를 self.속성에 넣어준다.

self.속성1 = 매개변수1
self.속성2 = 매개변수2

class 클래스이름:
    def __init__(self, 매개변수1, 매개변수2):
        self.속성1 = 매개변수1
        self.속성2 = 매개변수2

Person 클래스로 인스턴스를 만들 때 이름, 나이, 주소를 받아보자.

class Person:
    def __init__(self, name, age, address):
        self.hello = '안녕하세요.'
        self.name = name
        self.age = age
        self.address = address

    def greeting(self):
        print(f'{self.hello} 저는 {self.name}입니다.')


maria = Person('마리아', 20, '서울시 서초구 반포동')
maria.greeting()

print('이름:', maria.name)
print('나이:', maria.age)
print('주소:', maria.address)
------------------------------------------------------
안녕하세요. 저는 마리아입니다.
이름: 마리아
나이: 20
주소: 서울시 서초구 반포동

👇  __init__ 메서드를 보면 self 다음에 name, age, address를 지정했다.
👇  그리고 메서드 안에서는 self.name = name처럼 매개변수를 그대로 self에 넣어서 속성으로 만들었다.

    def __init__(self, name, age, address):
        self.hello = '안녕하세요.'
        self.name = name
        self.age = age
        self.address = address

👇  greeting 메서드는 인사를 하고 이름을 출력하도록 수정했다. 물론 name 속성에 접근할 때는 self.name처럼 사용해야 한다.

    def greeting(self):
        print(f'{self.hello} 저는 {self.name}입니다.')

👇  이제 Person의 ( )(괄호) 안에 이름, 나이, 주소를 콤마로 구분해서 넣은 뒤에 변수에 할당한다.

👇  이렇게 하면 이름은 '마리아', 나이는 20, 주소는 '서울시 서초구 반포동'인 maria 인스턴스가 만들어진다.

maria = Person('마리아', 20, '서울시 서초구 반포동')

즉, 다음과 같이 Person의 괄호 안에 넣은 값은 __init__ 메서드에서 self 뒤에 있는 매개변수에 차례대로 들어간다.

👇  maria 인스턴스의 greeting 메서드를 호출해보면 '안녕하세요. 저는 마리아입니다.'라는 인삿말과 함께 이름도 출력된다.

maria.greeting()

클래스 안에서 속성에 접근할 때는 self.속성

클래스 바깥에서 속성에 접근할 때는 인스턴스.속성 형식으로 접근한다.

다음과 같이 maria.name, maria.age, maria.address의 값을 출력해보면 Person으로 인스턴스를 만들 때 넣었던 값이 출력된다.

print('이름:', maria.name)
print('나이:', maria.age)
print('주소:', maria.address)

이렇게 인스턴스를 통해 접근하는 속성을 인스턴스 속성이라 부른다.