Python

Type Annotation이란?

• 동적(dynamic) 프로그래밍 언어인 파이썬에서는 인터프리터(interpreter)가 코드를 실행하면서 타입(type)을 추론하여 체크
  • 또한 파이썬에서 변수의 타입(type)은 고정되어 있지 않기 때문에 개발자가 원하면 자유롭게 바꿀 수 있음

Tip!

• 프로그램 실행 도중에 변수의 타입이 동적으로 변경 되는 파이썬은 동적(dynamic) 프로그래밍 언어
• 한번 변수에 타입을 지정하면 지정한 타입외에 다른 타입은 사용할 수 없는 자바는 정적(static) 프로그래밍 언어

• 타입에 대한 파이썬의 유연함은 일회성 스크립트나 소규모의 애플리케이션을 빠르게 개발할 때는 큰 장점으로 작용
  • 하지만 애플리케이션이 규모가 커지게 되면 이러한 파이썬의 다이나믹함이 치명적인 버그로 이어질 확률이 높아지게 되며 애플리케이션 안정성에 위험 요소가 되기도 함
  • 따라서 중규모 이상의 파이썬 프로젝트에서는 소위 타입 힌팅(type hinting)이라는 개발 프로세스를 도입하여 사용하는 경우가 많음

• 타입 힌팅(type hinting)은 말 그대로 파이썬 코드를 작성할 때 타입에 대한 메타 정보를 제공하는 것
  • 파이썬에 타입 힌팅이 추가되기 전에는 타입을 표시하려면 주석(comments)을 이용했어야 했었으나 이 방법은 코드를 읽는 개발자에게는 약간의 도움이 될지는 모르겠으나 정해진 표준이 없었고 일반 주석과 구분이 어려웠음
  • 반면에 타입 힌팅에서는 타입 어노테이션(annotation)이라는 새로운 방법으로 파이썬 코드의 타입 표시를 표준화
    • 따라서 코드 편집기(IDE)나 린터(linter)에서도 해석할 수 있도록 고안되었으며 코드 자동 완성이나 정적 타입 체킹에도 활용되고 있음
    • 여기서 주의 사항은 타입 힌팅은 언어 레벨에서 실질적으로 어떠한 제약 사항도 강요되지 않는다는 것으로 변수나 함수에 추가한 타입 어노테이션이 부정확한다고 해서 경고나 오류가 발생하는 것은 아님
      • 타입 힌팅(type hinting)은 우리가 작성한 코드를 다른 개발자가 읽기 수월하게 해주고, 우리가 사용하는 개발 도구가 활용할 수 있도록 도와줄 뿐

변수 타입 어노테이션

• 변수에 타입 어노테이션을 추가하는 방법
  • 변수 이름 뒤에 콜론(:)을 붙이고 타입을 명시해주면 됨

name: str = "John Doe"

age: int = 25

emails: list: ["john1@doe.com", "john2@doe.com"]

address: dict = {
  "street": "54560 Daugherty Brooks Suite 581",
  "city": "Stokesmouth",
  "state": "NM",
  "zip": "80556"
}

함수 타입 어노테이션

def 함수명(<필수 인자>: <인자 타입>, <선택 인자>: <인자 타입> = <기본값>) -> <반환 타입>:
    ...

• 함수에 타입 힌탕을 적용할 때는 인자 타입과 반환 타입, 이렇게 두 곳에 추가해줄 수 있음
  • 인자에 타입 어노테이션을 추가할 때는 변수와 동일한 문법을 사용하며, 반환값에 대한 타입을 추가할 때는 화살표(->)를 사용

def stringify(num: int) -> str:
    return str(num)

def plus(num1: int, num2: float = 3.5) -> float:
    return num1 + num2

def greet(name: str) -> None:
    return "Hi! " + str

def repeat(message: str, times: int = 2) -> list:
    return [message] * times

• 참고로 콜론(:)과 화살표(->)를 사용할 때는 파이썬의 관행을 따라 콜론은 뒤에만 한 칸을 뛰우고, 화살표는 앞뒤로 한 칸을 띄움

Tip! 파이썬: 타입 어노테이션

• 어노테이션 타입으로 정수는 int, 문자열은 str, 리스트는 list, 튜플은 tuple, 딕셔너리는 dict, 집합은 set, 불은 bool을 사용

typing 모듈

• 내장 타입을 이용해서 좀 더 복잡한 타입 어노테이션을 추가할 때는 스탠다드 라이브러리의 typing 모듈을 사용할 수 있음

from typing import List, Set, Dict, Tuple


nums: List[int] = [1]

unique_nums: Set[int] = {6, 7}

vision: Dict[str, float] = {'left': 1.0, 'right': 0.9}

john: Tuple[int, str, List[float]] = (25, "John Doe", [1.0, 0.9])

사용자 정의 타입 힌팅

• 내장 타입 뿐만 아니라 사용자 클래스에 대한 타입 어노테이션도 동일한 방법으로 추가할 수 있음

class User:
    ...

def find_user(id: str) -> User:
    ...

def create_user(user: User) -> User:
    ...

타입 어노테이션 검사

• 작성한 타입 어노테이션을 검사하고 싶을 때는 __annotations__ 내장 사전 객체를 사용하면 됨

>>> __annotations__
{'no': <class 'int'>, 'name': <class 'str'>, 'age': <class 'int'>, 'address': <class 'dict'>}

>>> repeat.__annotations__
{'message': <class 'str'>, 'times': <class 'int'>, 'return': <class 'list'>}