🤔 함수란 무엇인가?
함수를 설명하기 전에 믹서기를 생각해 보자. 우리는 믹서기에 과일을 넣는다. 그리고 믹서기를 사용해서 과일을 갈아 과일 주스를 만든다. 우리가 믹서에 넣는 과일은 ‘입력’, 과일 주스는 ‘출력(결괏값)’이 된다.
그렇다면 믹서는 무엇일까?
믹서는 과일을 입력받아 주스를 출력하는 함수와 같다.
우리가 배우려는 함수가 바로 믹서기와 비슷하다. 입력값을 가지고 어떤 일을 수행한 후 그 결과물을 내어 놓은 것이 바로 함수가 하는 일이다.
예를 들어 y = 2x + 3도 함수이다.
하지만 이를 수학 시간에 배운 직선 그래프로만 알고 있을 뿐, 입력값(x)에 따라 출력값(y)이 변하는 함수라는 사실에 대해서는 관심을 두지 않았을 것이다.
🧐 함수를 사용하는 이유는 무엇일까?
프로그래밍을 하다 보면 똑같은 내용을 반복해서 작성하고 있는 자신을 발견할 때가 종종 있다.
이때가 바로 함수가 필요한 때이다.
즉, 반복되는 부분이 있을 경우, ‘반복적으로 사용되는 가치 있는 부분’을 한 뭉치로 묶어
‘어떤 입력값을 주었을 때 어떤 결괏값을 리턴해 준다’라는 식의 함수로 작성하는 것이다. 함수를 사용하는 또 다른 이유는 자신이 작성한 프로그램 기능 단위의 함수로 분리해 놓으면 프로그램 흐름을 일목요연하게 볼 수 있기 때문이다.
마치 공장에서 원재로가 여러 공정을 거쳐 한나의 완제품이 되는 것처럼 프로그램에서도 입력한 값이 여러 함수를 거치면서 원하는 결괏값을 내는 것을 볼 수 있다.
이렇게 되면 프로그램 흐름도 잘 파악할 수 있고 오류가 어디에서 나는지도 쉽게 알아차릴 수 있다.
💠 파이썬 함수의 구조
파이썬 함수의 구조는 다음과 같다.
def 함수_이름(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 후 if, while, for 문 등과 마찬가지로 함수에서 수행할 문장을 입력한다.
간단한지만 많은 것을 설명해 주는 다음 예를 살펴보자.
def add(a, b):
return a + b위 함수는 다음과 같이 풀이된다.
이 함수의 이름은 add이고 입력으로 2개의 값을 받으며 리턴값(출력값)은
2개의 입력값을 더한 값이다.여기에서 return은 함수의 결과값(리턴값)을 리턴하는 명령어이다.
먼저 다음과 같이 add 함수를 만들자.
>>> def add(a, b):
... return a+b
...
>>>이제 직접 add 함수를 사용해 보자.
>>> a = 3
>>> b = 4
>>> c = add(a, b) # add(3, 4)의 리턴값을 c에 대입
>>> print(c)
7변수 a에 3, b에 4를 대입한 후 앞에서 만든 add 함수에 a와 b를 입력값으로 넣어 준다. 그리고 변수 c에 add 함수의 리턴값을 대입하면 print(c)로 c의 값을 확인할 수 있다.
‼️ 매개변수와 인수
매개변수(parameter)와 인수(arguments)는 혼용해서 사용하는 용어이므로 잘 기억해 두자.
매개변수는 함수에 입력으로 전달된 값을 받는 변수, 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 리턴값에 따른 함수의 형태
함수는 들어온 입력값을 받은 후 어떤 처리를 하여 적절한 값을 리턴해 준다.
함수의 형태는 입력값과 리턴값의 존재 유무에 따라 4가지 유형으로 나뉜다. 자세히 알아보자.
👉 일반적인 함수
입력값이 있고 리턴값이 있는 함수가 일번적인 함수이다. 앞으로 여러분이 프로그래밍을 할 때 만들 함수는 대부분 다음과 비슷한 형태일 것이다.
def 함수_이름(매개변수):
수행할_문장
...
return 리턴값다음은 일반적인 함수의 전형적인 예이다.
def add(a, b):
result = a + b
return resultadd 함수는 2개의 입력값을 받을 서로 더한 결괏값을 리턴한다.
이 함수를 사용하는 방법은 다음과 같다. 입력값으로 3과 4를 주고 리턴값을 받아 보자.
>>> a = add(3, 4)
>>> print(a)
7이처럼 입력값과 리턴값이 있는 함수의 사용법을 정리하면 다음과 같다.
리턴값을_받을_변수 = 함수_이름(입력_인수1, 입력_인수2, ...)👉 입력값이 없는 함수
입력값이 없는 함수가 존재할까? 당연히 존재한다.
>>> def say():
... return 'Hi'say라는 이름의 함수를 만들었다. 그런데 매개변수 부분을 나타내는 함수 이름 뒤의 괄호 안이 비어 있다.
이 함수는 어떻게 사용하는 것일까?
>>> a = say()
>>> print(a)
Hi위 함수를 쓰기 위해서는 say()처럼 괄호 안에 아무런 값고 넣지 않아야 한다.
이 함수는 입력값은 없지만, 리턴값으로 “HI”라는 문자열을 리턴한다.
즉, a = say()처럼 작성하면 a에 "Hi"라는 문자열이 대입되는 것이다.
이처럼 입력값이 없고 리턴값만 있는 함수는 다음과 같이 사용한다.
리턴값을_받을_변수 = 함수_이름()👉 리턴값이 없는 함수
리턴값이 없는 함수 역시 존재한다.
>>> def add(a, b):
... print("%d, %d의 합은 %d입니다." % (a, b, a+b))리턴값이 없는 함수는 호출해도 리턴되는 값이 없기 때문에 다음과 같이 사용한다.
함수_이름(입력_인수1, 입력_인수2, ...)👉 입력값도, 리턴값도 없는 함수
입력값도, 리턴값도 없는 함수 역시 존재한다.
>>> def say():
... print('Hi')입력 인수를 받는 매개변수도 없고 return 문도 없으니 입력값도, 리턴값도 없는 함수이다.
이 함수를 사용하는 방법은 단 1가지이다.
>>> say()
Hi즉, 입력값도, 리턴값도 없는 함수는 다음과 같이 사용한다.
함수_이름()📁 매개변수를 지정하여 호출하기
함수를 호출할 때 매개변수를 지정할 수도 있다.
>>> def sub(a, b):
... return a - b2개의 숫자를 입력받은 후 첫 번째 수에서 두 번째 수를 뺄셈하여 리턴하는 sub 함수이다.
이 함수는 다음과 같이 매개변수를 지정하여 사용할 수 있다.
>>> result = sub(a=7, b=3) # a에 7, b에 3을 전달
>>> print(result)
4매개변수를 지정하면 다음과 같이 순서에 상관없이 사용할 수 있다는 장점이 있다.
>>> result = sub(b=5, a=3) # b에 5, a에 3을 전달
>>> print(result)
-2📁 입력값이 몇 개가 될지 모를 때는 어떻게 해야 할까?
def 함수_이름(*매개변수):
수행할_문장
...일반적으로 볼 수 있는 함수 형태에서 괄호 안의 매개변수 부분이 *매개변수 로 바뀌었다.
👉 여러 개의 입력값을 받는 함수 만들기
다음 예를 통해 여러 개의 입력값을 모두 더하는 함수를 직접 만들어보자
add_many(1, 2)이면 3, add_many(1, 2, 3)이면 6, add_many(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10)이면 55를 리턴하는 함수를 만들어 보자.
def add_many(*args):
result = 0
for i in len(args):
result += result + i
return result위에서 만든 add_many 함수는 입력값이 몇 개이든 상관없다. *args 처럼 매개변수 이름 앞에 * 을 붙이면 입력값을 전무 모아 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.
args는 인수를 뜻하는 영어 단어 arguments의 약자이며 관례적으로 자주 사용한다.
작성한 add_many 함수를 다음과 같이 사용해보자
>>> result = add_many(1,2,3)
>>> print(result)
6
>>> result = add_many(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10)
>>> print(result)
55add_many(1, 2, 3)으로 함수를 호출하면 6을 리턴하고 add_many(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10)으로 함수를 호출하면 55를 리턴하는 것을 확인할 수 있다.
여러 개의 입력을 처리할 때 def add_many(*args)처럼 함수의 매개변수로 *args 하나만 사용할 수 있는 것은 아니다. 다음 예를 살펴보자.
>>> def add_mul(choice, *args):
... if choice == "add": # 매개변수 choice에 "add"를 입력받았을 때
... result = 0
... for i in args:
... result = result + i
... elif choice == "mul": # 매개변수 choice에 "mul"을 입력받았을 때
... result = 1
... for i in args:
... result = result * i
... return result인터프리터에서 작성하기에 소스 코드가 너무 많다면 에디터를 사용해도 된다.
이 함수는 다음과 같이 사용할 수 있다.
>>> result = add_mul('add', 1,2,3,4,5)
>>> print(result)
15
>>> result = add_mul('mul', 1,2,3,4,5)
>>> print(result)
120매개변수 choice에 'add'가 입력된 경우 *args에 입력되는 모든 값을 더해서 15를 리턴하고 'mul'이 입력된 경우 *args에 입력되는 모든 값을 곱해 120을 리턴한다.
👉 키워드 매개변수, kwargs
이번에는 키워드 매개변수에 대해 알아보자. 키워드 매개변수를 사용할 때는 매개변수 앞에 별 2개(**)를 붙인다. 역시 이것도 예제로 알아보자. 먼저 다음과 같은 함수를 작성해 보자.
>>> def print_kwargs(**kwargs):
... print(kwargs)print_kwargs는 입력받은 매개변수 kwargs를 출력하는 단순한 함수이다. 이제 이 함수를 다음과 같이 사용해 보자.
>>> print_kwargs(a=1)
{'a': 1}
>>> print_kwargs(name='foo', age=3)
{'age': 3, 'name': 'foo'}
함수의 입력값으로 a=1이 사용되면 kwargs는 {'a': 1}이라는 딕셔너리가 되고 입력값으로 name='foo', age=3이 사용되면 kwargs는 {'age': 3, 'name': 'foo'}라는 딕셔너리가 된다. 즉, **kwargs처럼 매개변수 이름 앞에 **을 붙이면 매개변수 kwargs는 딕셔너리가 되고 모든 Key=Value 형태의 입력값이 그 딕셔너리에 저장된다는 것을 알 수 있다.
kwargs는 ‘keyword arguments’의 약자이며 args와 마찬가지로 관례적으로 사용한다.
📁 매개변수에 초깃값 미리 설정하기
이번에는 조금 다른 형태의 함수의 인수를 전달하는 방법에 대해서 알아보자.
다음은 매개변수에 초깃값을 미리 설정해 주는 경우이다.
(프롬프트) 표시가 없으니 IDLE 에디터에서 작성하자.
Copy# default1.py
defsay_myself(name, old, man=True):
print("나의 이름은 %s 입니다." % name)
print("나이는 %d살입니다." % old)
if man:
print("남자입니다.")
else:
print("여자입니다.")위 함수를 보면 매개변수가 name, age, man=True이다. 그런데 낯선 것이 나왔다. man=True처럼 매개변수에 미리 값을 넣어 준 것이다. 이것이 바로 함수의 매개변수에 초깃값을 설정하는 방법이다.
say_myself 함수는 다음처럼 2가지 방법으로 사용할 수 있다.
say_myself("박응용", 27)
say_myself("박응용", 27, True)입력값으로 ("박응용", 27)처럼 2개를 주면 name에는 "박응용", age에는 27이 대입된다. 그리고 man이라는 변수에는 입력값을 주지 않았지만, man은 초깃값 True를 갖게 된다.
따라서 위 예에서 say_myself 함수를 사용한 2가지 방법은 모두 다음처럼 동일한 결과를 출력한다.
IDLE 에디터에서 작성한 함수를 실행해 보려면 함수 정의 부분 밑에 함수를 사용하는 소스 코드까지 추가로 작성한 후 [F5]를 눌러 실행하면 된다.
나의 이름은 박응용입니다.
나이는 27살입니다.
남자입니다.이제 초깃값이 설정된 부분을 False로 바꿔 호출해 보자.
say_myself("박응선", 27, False)man 변수에 False 값이 대입되어 다음과 같은 결과가 출력된다.
나의 이름은 박응선입니다.
나이는 27살입니다.
여자입니다.함수의 매개변수에 초깃값을 설정할 때 주의할 것이 하나 있다. 만약 위에서 살펴본 say_myself 함수를 다음과 같이 만들면 어떻게 될까?
# default2.py
defsay_myself(name, man=True, old):
print("나의 이름은 %s 입니다." % name)
print("나이는 %d살입니다." % old)
if man:
print("남자입니다.")
else:
print("여자입니다.")이전 함수와 바뀐 부분은 초깃값을 설정한 매개변수의 위치이다. 결론을 미리 말하면 이것은 함수를 실행할 때 오류가 발생한다.
얼핏 생각하기에 위 함수를 호출하려면 다음과 같이 하면 될 것 같다.
say_myself("박응용", 27)위와 같이 함수를 호출한다면 name 변수에는 "박응용"이 들어갈 것이다. 하지만 파이썬 인터프리터는 27을 man 매개변수와 age 매개변수 중 어느 곳에 대입해야 할지 판단하기 어려우므로 이러한 상황에서는 오류가 발생한다.
오류 메시지는 다음과 같다.
SyntaxError: non-default argument follows default argument위 오류 메시지는 ‘초깃값이 없는 매개변수(age)는 초깃값이 있는 매개변수(man) 뒤에 사용할 수 없다’라는 뜻이다. 즉, 매개변수로 (name, age, man=True)는 되지만, (name, man=True, age)는 안 된다는 것이다. 초기화하고 싶은 매개변수는 항상 뒤쪽에 놓아야 한다는 것을 잊지 말자.
📁 lambda 예약어
lambda는 함수를 생성할 때 사용하는 예약어로, def와 동일한 역할을 한다. 보통 함수를 한 줄로 간결하게 만들 때 사용한다. 우리말로는 ‘람다’라고 읽고 def를 사용해야 할 정도로 복잡하지 않거나 def를 사용할 수 없는 곳에 주로 쓰인다.
사용법은 다음과 같다.
함수_이름 = lambda 매개변수1, 매개변수2, ... : 매개변수를_이용한_표현식
한번 직접 만들어 보자.
>>> add =lambda a, b: a+b
>>> result = add(3, 4)
>>> print(result)
7
lambda로 만든 함수는 return 명령어가 없어도 표현식의 결괏값을 리턴한다.
add는 2개의 인수를 받아 서로 더한 값을 리턴하는 lambda 함수이다. 위 예제는 def를 사용한 다음 함수와 하는 일이 완전히 동일하다.
>>>defadd(a, b):
...return a+b
...
>>> result = add(3, 4)
>>> print(result)
7