파이썬 함수의 구조

🔑 파이썬 함수의 구조는 다음과 같다.

def 함수명(매개변수) :
    <수행할 문장1>
    <수행할 문장2>

def는 함수를 만들 때 사용하는 예약어이며, 함수 이름은 함수를 만드는 사람이 임의로 만들 수 있다. 함수 이름 뒤 괄호 안의 매개변수는 이 함수에 입력으로 전달되는 값을 받는 변수이다. 이렇게 함수를 정의한 다음 if, while, for문 등과 마찬가지로 함수에서 수행할 문장을 입력한다.

예시

def add(a, b) :
    return a + b
a = 3
b = 4
c = add(a, b)
print(c)

여기에서 return은 함수의 결괏값을 돌려주는 명령어이다.

매개변수와 인수

🔑 매개변수(parameter)와 인수(arguments)는 혼용해서 사용되는 헷갈리는 용어이므로 잘 기억해 두자. 매개변수는 함수에 입력으로 전달된 값을 받는 변수를 의미하고 인수는 함수를 호출할 때 전달하는 입력값을 의미한다.

def add(a, b) :  # a, b는 매개변수
    return a+b
    
print(add(3, 4)) # 3, 4는 인수

입력값과 결괏값에 따른 함수의 형태

🔑 함수는 들어온 입력값을 받아 어떤 처리를 하여 적절한 결괏값을 돌려준다.

🔥 입력값 --> 함수 --> 결괏값

▽ 함수의 형태는 입력값과 결괏값의 존재 유무에 따라 4가지 유형으로 나뉜다.

일반적인 함수

📌 입력값이 있고 결괏값이 있는 함수가 일반적인 함수이다.

예시)

def add(a, b) :
    result = a + b
    return result
a = add(3, 4)
print(a)

add 함수는 2개의 입력값을 받아서 서로 더한 결괏값을 돌려준다.

이처럼 입력값과 결괏값이 있는 함수의 사용법을 정리하면 다음과 같다.
⭐ 결괏값을 받을 변수 = 함수이름(입력인수1, 입력인수2, ...)

입력값이 없는 함수

예시)

def say() :
    return 'Hi'
a = say()
print(a)

위 함수를 쓰기 위해서는 say()처럼 괄호 안에 아무 값도 넣지 않아야 한다. 이 함수는 입력값은 없지만 결괏값으로 Hi라는 문자열을 돌려준다. a = say()처럼 작성하면 a에 Hi 문자열이 대입되는 것이다.

이처럼 입력값이 없고 결괏값만 있는 함수는 다음과 같이 사용된다.
⭐ 결괏값을 받을 변수 = 함수이름()

결괏값이 없는 함수

예시)

def add(a, b) :
    print("%d, %d의 합은 %d입니다." %(a, b, a+b))
add(3, 4)

결괏값이 없는 함수는 호출해도 돌려주는 값이 없기 때문에 위와 같이 사용한다.

아마도 여러분은 ‘3, 4의 합은 7입니다.’라는 문장을 출력해 주었는데 왜 결괏값이 없다는 것인지 의아하게 생각할 것이다. 이 부분이 초보자들이 혼란스러워하는 부분이기도 한데 print문은 함수의 구성 요소 중 하나인 <수행할 문장>에 해당하는 부분일 뿐이다. 결괏값은 당연히 없다. 결괏값은 오직 return 명령어로만 돌려받을 수 있다.

이를 확인해 보자. 돌려받을 값을 a 변수에 대입하여 출력해 보면 결괏값이 있는지 없는지 알 수 있다.

def add(a, b) :
    print("%d, %d의 합은 %d입니다." %(a, b, a+b))
a = add(3, 4)
print(a)

a 값은 None이다. None이란 거짓을 나타내는 자료형이라고 언급한 적이 있다. add 함수처럼 결괏값이 없을 때 a = add(3, 4)처럼 쓰면 함수 add는 반환 값으로 a 변수에 None을 돌려준다. 이것을 가지고 결괏값이 있다고 생각하면 곤란하다.

즉 결괏값이 없는 함수는 다음과 같이 사용한다.
⭐ 함수이름(입력인수1, 입력인수2, ...)

입력값도 결괏값도 없는 함수

예시)

def say() :
    print('Hi')
say()

입력 인수를 받는 매개변수도 없고 return문도 없으니 입력값도 결괏값도 없는 함수이다.

이 함수를 사용하는 방법은 단 한 가지이다.
즉 입력값도 결괏값도 없는 함수는 다음과 같이 사용한다.
⭐ 함수이름()

매개변수 지정하여 호출하기

🔑 함수를 호출할 때 매개변수를 지정할 수도 있다.

예시)

def add(a, b) :
    return a+b
result = add(a=3, b=7)
print(result)

result2 = add(b=5, a=3)
print(result2)

입력값이 몇 개가 될지 모를 때는 어떻게 해야 할까?

🔑 입력값이 여러 개일 때 그 입력값을 모두 더해 주는 함수를 생각해 보자. 하지만 몇 개가 입력될지 모를 때는 어떻게 해야 할까? 아마도 난감할 것이다. 파이썬은 이런 문제를 해결하기 위해 다음과 같은 방법을 제공한다.

def 함수이름(*매개변수) :
    <수행할 문장>

일반적으로 볼 수 있는 함수 형태에서 괄호 안의 매개변수 부분이 *매개변수로 바뀌었다.

여러 개의 입력값을 받는 함수 만들기

다음 예를 통해 여러 개의 입력값을 모두 더하는 함수를 직접 만들어 보자. 예를 들어 add_many(1, 2)이면 3을, add_many(1,2,3)이면 6을, add_many(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10)이면 55를 돌려주는 함수를 만들어 보자.

def add_many(*args) :
    result = 0
    for i in args :
        result = result + i
    return result
    
result = add_many(1, 2, 3)
print(result)

위에서 만든 add_many 함수는 입력값이 몇 개이든 상관이 없다. *args처럼 매개변수 이름 앞에 *을 붙이면 입력값을 전부 모아서 튜플로 만들어 주기 때문이다. 만약 add_many(1, 2, 3)처럼 이 함수를 쓰면 args는 (1, 2, 3)이 되고, add_many(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10)처럼 쓰면 args는 (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10)이 된다. 여기에서 *args는 임의로 정한 변수 이름이다. *pey, *python처럼 아무 이름이나 써도 된다.

입력값을 딕셔너리로 만들기

🔑 **kwargs처럼 매개변수 이름 앞에 **을 붙이면 매개변수 kwargs는 딕셔너리가 되고 모든 key=value 형태의 결괏값이 그 딕셔너리에 저장된다.

예제)

def print_kwargs(**kwargs) :
    print(kwargs)
print_kwargs(a=1)
print_kwargs(name='foo', age=3)

함수의 결괏값은 언제나 하나이다

다음 예시를 보자.

def add_and_mul(a, b) :
    return a+b, a*b
    
result = add_and_mul(3, 4)
print(result)

결괏값은 a+b와 a*b 2개인데 결괏값을 받아들이는 변수는 result 하나만 쓰였으니 오류가 발생하지 않을까? 당연한 의문이다. 하지만 오류는 발생하지 않는다. 그 이유는 함수의 결괏값은 2개가 아니라 언제나 1개라는 데 있다. add_and_mul 함수의 결괏값 a+b와 a*b는 튜플값 하나인 (a+b, a*b)로 돌려준다.

즉 결괏값으로 (7, 12)라는 튜플 값을 갖게 되는 것이다.

만약 이 하나의 튜플 값을 2개의 결괏값처럼 받고 싶다면 다음과 같이 함수를 호출하면 된다.

result1, result2 = add_and_mul(3, 4)

이렇게 호출하면 result1, result2 = (7, 12)가 되어 result1은 7이 되고 result2는 12가 된다.

또 다음과 같은 의문이 생길 수도 있다.

def add_and_mul(a, b) :
    return a+b
    return a*b
result = add_and_mul(3, 4)
print(result)

위와 같이 return문을 2번 사용하면 2개의 결괏값을 돌려주지 않을까? 하지만 파이썬에서 위와 같은 함수는 참 어리석은 함수이다.

위에서 볼 수 있듯이 두 번째 return문인 return a*b는 실행되지 않았다. 따라서 이 함수는 다음과 완전히 동일하다.

def add_and_mul(a, b) :
    return a+b

💥 즉 함수는 return문을 만나는 순간 결괏값을 돌려준 다음 함수를 빠져나가게 된다.

return의 또 다른 쓰임새

🔑 특별한 상황일 때 함수를 빠져나가고 싶다면 return을 단독으로 써서 함수를 즉시 빠져나갈 수 있다. 다음 예를 보자.

def say_nick(nick) :
    if nick == "바보" :
        return
    print("나의 별명은 %s 입니다." %nick)
    
say_nick('야호')
say_nick('바보')

위 함수는 '별명'을 입력으로 전달받아 출력하는 함수이다. 이 함수 역시 반환 값(결괏값)은 없다.

만약에 입력값으로 '바보'라는 값이 들어오면 문자열을 출력하지 않고 함수를 즉시 빠져나간다.

이처럼 return으로 함수를 빠져나가는 방법은 실제 프로그래밍에서 자주 사용한다.

매개변수에 초깃값 미리 설정하기

예시)

def say_myself(name, old, man=True): 
    print("나의 이름은 %s 입니다." % name) 
    print("나이는 %d살입니다." % old) 
    if man: 
        print("남자입니다.")
    else: 
        print("여자입니다.")
        
say_myself("박응용", 27)
say_myself("박응용", 27, True)

위 예시에서 2가지 방법은 모두 동일한 결과를 출력한다는것을 볼 수 있다.

하지만 함수의 매개변수에 초깃값을 설정할 때 주의할 것이 하나 있다. 만약 위에서 본 say_myself 함수를 다음과 같이 만들면 어떻게 될까?

def say_myself(name, man=True, old): 
    print("나의 이름은 %s 입니다." % name) 
    print("나이는 %d살입니다." % old) 
    if man: 
        print("남자입니다.") 
    else: 
        print("여자입니다.")

say_myself("박응용", 27)

이전 함수와 바뀐 부분은 초깃값을 설정한 매개변수의 위치이다. 결론을 미리 말하면 이것은 함수를 실행할 때 오류가 발생한다.

오류 메시지를 보면 다음과 같다.
SyntaxError: non-default argument follows default argument

위 오류 메시지는 초깃값을 설정해 놓은 매개변수 뒤에 초깃값을 설정해 놓지 않은 매개변수는 사용할 수 없다는 뜻이다. 즉 매개변수로 (name, old, man=True)는 되지만 (name, man=True, old)는 안 된다는 것이다.

🔥 초기화시키고 싶은 매개변수를 항상 뒤쪽에 놓는 것을 잊지 말자.