목차
1. 클래스는 왜 필요한가?
2. 클래스와 객체
3. 사칙 연산 클래스 만들기
4. 생성자
5. 클래스의 상속
6. 메서드 오버라이딩
7. 클래스변수
먼저 함수를 이용해 간단한 계산기를 만들어 보자.
result = 0
def add(num):
global result
result += num
return result
print(add(3))
print(add(4))
실행 결과
3
7
result는 이전 계산 결과를 저장한다.add()가 실행될 때마다 입력받은 값을 기존 result에 더한다.global result를 사용한다.하지만 계산기가 2대 필요하다면 각각의 계산 결과를 따로 저장해야 한다.
result1 = 0
result2 = 0
def add1(num):
global result1
result1 += num
return result1
def add2(num):
global result2
result2 += num
return result2
print(add1(3))
print(add1(4))
print(add2(3))
print(add2(7))
실행 결과
3
7
3
10
계산기마다
result1 → 계산기 1의 결과
result2 → 계산기 2의 결과
를 따로 가지고 있다.
만약 계산기가 10개, 100개 필요하다면?
result3, result4 ...add3(), add4() ...처럼 계속 변수와 함수를 만들어야 한다.
이러한 문제를 클래스를 이용하면 간단하게 해결할 수 있다.
class Calculator:
def __init__(self):
self.result = 0
def add(self, num):
self.result += num
return self.result
cal1 = Calculator()
cal2 = Calculator()
print(cal1.add(3))
print(cal1.add(4))
print(cal2.add(3))
print(cal2.add(7))
실행 결과
3
7
3
10
cal1과 cal2는 서로 다른 계산기이다.cal3 = Calculator()
cal4 = Calculator()
클래스를 사용하면 같은 기능을 가진 여러 객체를 쉽게 만들 수 있다.
클래스와 객체는 과자 틀과 과자에 비유할 수 있다.
과자 틀 → 클래스
과자 틀로 만든 과자 → 객체
즉 클래스는 객체를 만들기 위한 설계도라고 생각하면 된다.
class Cookie:
pass
pass는 아무것도 수행하지 않는 문법이다.
현재 Cookie 클래스에는 아무 기능도 없지만 객체를 만들 수 있다.
a = Cookie()
b = Cookie()
여기서
Cookie → 클래스
a → 객체
b → 객체
이다.
하나의 클래스를 이용해서 여러 객체를 만들 수 있다.
a = Cookie()
이때
a는 객체(Object)a는 Cookie 클래스의 인스턴스(Instance)라고 표현할 수 있다.
객체는 실제 만들어진 대상을 의미하고, 인스턴스는 어떤 클래스에서 만들어진 객체인지를 표현할 때 사용한다.
이번에는 사칙 연산을 수행하는 FourCal 클래스를 만들어 보자.
우리가 만들 기능은 다음과 같다.
더하기
빼기
곱하기
나누기
먼저 객체를 만든다.
a = FourCal()
두 개의 숫자를 지정한다.
a.setdata(4, 2)
더하기
a.add()
6
곱하기
a.mul()
8
빼기
a.sub()
2
나누기
a.div()
2.0
즉 다음과 같이 동작하는 클래스를 만드는 것이 목표이다.
4 + 2 = 6
4 * 2 = 8
4 - 2 = 2
4 / 2 = 2.0
먼저 아무 기능이 없는 클래스를 만든다.
class FourCal:
pass
객체를 생성해 보자.
a = FourCal()
객체의 타입을 확인한다.
type(a)
실행 결과
<class '__main__.FourCal'>
따라서 a는 FourCal 클래스로 만든 객체이다.
type()은 객체의 자료형을 확인할 수 있는 파이썬 내장 함수이다.
객체에 두 개의 숫자를 저장할 수 있도록 setdata() 메서드를 만들어 보자.
class FourCal:
def setdata(self, first, second):
self.first = first
self.second = second
클래스 안에 정의된 함수를 메서드(Method) 라고 한다.
일반 함수
def 함수이름(매개변수):
수행할 문장
클래스의 메서드
def setdata(self, first, second):
self.first = first
self.second = second
다음 코드를 실행해 보자.
a = FourCal()
a.setdata(4, 2)
setdata()에는 매개변수가 3개 있다.
self
first
second
그런데 호출할 때는
a.setdata(4, 2)
처럼 4, 2 두 개만 전달한다.
그 이유는 객체 a가 자동으로 self에 전달되기 때문이다.
self → a
first → 4
second → 2
따라서
self.first = first
self.second = second
는 실제로 다음과 같이 동작한다.
a.first = 4
a.second = 2
즉,
self는 현재 메서드를 호출한 객체 자신을 의미한다.
a.setdata(4, 2)
를 실행하면 객체 a에 다음 변수가 생성된다.
a.first = 4
a.second = 2
확인해 보면
print(a.first)
print(a.second)
실행 결과
4
2
이처럼 객체에 생성되는 변수를 객체변수라고 한다.
객체변수는
이라고도 부른다.
a = FourCal()
b = FourCal()
a.setdata(4, 2)
b.setdata(3, 7)
현재 상태는
a.first = 4
a.second = 2
b.first = 3
b.second = 7
이다.
print(a.first)
print(b.first)
실행 결과
4
3
b.first의 값을 3으로 저장했다고 해서 a.first까지 변경되지 않는다.
각각의 객체가 가지고 있는 객체변수는 서로 독립적이다.
두 숫자를 더하는 add() 메서드를 추가해 보자.
class FourCal:
def setdata(self, first, second):
self.first = first
self.second = second
def add(self):
result = self.first + self.second
return result
사용해 보면
a = FourCal()
a.setdata(4, 2)
print(a.add())
실행 결과
6
동작 과정을 살펴보면
a.add()
를 실행했으므로
self → a
이다.
따라서
result = self.first + self.second
는
result = a.first + a.second
와 같다.
현재
a.first = 4
a.second = 2
이므로
result = 4 + 2
결과는 6이 된다.
나머지 사칙 연산 메서드도 추가해 보자.
class FourCal:
def setdata(self, first, second):
self.first = first
self.second = second
def add(self):
result = self.first + self.second
return result
def mul(self):
result = self.first * self.second
return result
def sub(self):
result = self.first - self.second
return result
def div(self):
result = self.first / self.second
return result
객체를 생성한다.
a = FourCal()
b = FourCal()
a.setdata(4, 2)
b.setdata(3, 8)
a 객체의 연산
a.add()
6
a.mul()
8
a.sub()
2
a.div()
2.0
b 객체의 연산
b.add()
11
b.mul()
24
b.sub()
-5
b.div()
0.375
현재 FourCal 클래스는 다음과 같이 사용하면 오류가 발생한다.
a = FourCal()
a.add()
a.first, a.second가 아직 생성되지 않았기 때문이다.
즉 먼저
a.setdata(4, 2)
를 실행해야 한다.
객체를 만들 때부터 초깃값을 설정하고 싶다면 생성자(Constructor) 를 사용하면 된다.
파이썬에서는
__init__()
메서드를 생성자로 사용한다.
class FourCal:
def __init__(self, first, second):
self.first = first
self.second = second
__init__()는 객체가 생성될 때 자동으로 실행되는 메서드이다.
따라서 이제 객체를 만들 때 값을 함께 전달해야 한다.
a = FourCal(4, 2)
전달되는 값은
self → 생성되는 객체 a
first → 4
second → 2
이다.
결과적으로
a.first = 4
a.second = 2
가 생성된다.
생성자를 적용한 전체 클래스는 다음과 같다.
class FourCal:
def __init__(self, first, second):
self.first = first
self.second = second
def setdata(self, first, second):
self.first = first
self.second = second
def add(self):
result = self.first + self.second
return result
def mul(self):
result = self.first * self.second
return result
def sub(self):
result = self.first - self.second
return result
def div(self):
result = self.first / self.second
return result
사용
a = FourCal(4, 2)
print(a.add())
print(a.div())
실행 결과
6
2.0
__init__(): 객체를 생성할 때 자동으로 실행되는 생성자 메서드
상속(Inheritance) 은 다른 클래스가 가지고 있는 기능을 물려받는 것이다.
기본 구조는 다음과 같다.
class 자식클래스(부모클래스):
...
기존 FourCal 클래스를 상속해 보자.
class MoreFourCal(FourCal):
pass
MoreFourCal에는 아무 기능도 작성하지 않았지만 FourCal의 기능을 모두 사용할 수 있다.
a = MoreFourCal(4, 2)
print(a.add())
print(a.mul())
print(a.sub())
print(a.div())
실행 결과
6
8
2
2.0
상속받은 클래스에 새로운 기능도 추가할 수 있다.
거듭제곱을 수행하는 pow() 메서드를 추가해 보자.
class MoreFourCal(FourCal):
def pow(self):
result = self.first ** self.second
return result
사용
a = MoreFourCal(4, 2)
print(a.pow())
실행 결과
16
기존 부모 클래스의 기능도 사용할 수 있다.
print(a.add())
6
즉,
FourCal
↓ 상속
MoreFourCal
MoreFourCal은
add()
mul()
sub()
div()
기능을 물려받고
pow()
라는 새로운 기능을 추가한 것이다.
상속은 기존 클래스를 수정하지 않고 기능을 추가하거나 변경할 때 사용한다.
다음 코드를 실행해 보자.
a = FourCal(4, 0)
a.div()
4 / 0을 계산하려고 하기 때문에 오류가 발생한다.
ZeroDivisionError
0으로 나누었을 때 오류 대신 0을 반환하도록 만들고 싶다면 새로운 클래스를 만들 수 있다.
class SafeFourCal(FourCal):
def div(self):
if self.second == 0:
return 0
else:
return self.first / self.second
사용
a = SafeFourCal(4, 0)
print(a.div())
실행 결과
0
부모 클래스인 FourCal에도 이미 div() 메서드가 있다.
def div(self):
return self.first / self.second
하지만 자식 클래스에서 같은 이름의 div()를 다시 만들었다.
이처럼 부모 클래스의 메서드를 자식 클래스에서 같은 이름으로 다시 정의하는 것을
메서드 오버라이딩(Method Overriding)
이라고 한다.
FourCal.div()
↓
SafeFourCal.div()로 재정의
자식 클래스에서 오버라이딩하면 부모 클래스의 메서드 대신 새로 정의한 메서드가 실행된다.
지금까지 사용했던
self.first
self.second
는 객체마다 따로 존재하는 객체변수이다.
이번에는 객체들이 함께 사용하는 클래스변수를 알아보자.
class Family:
lastname = "김"
여기서
lastname = "김"
이 클래스변수이다.
클래스변수는 다음과 같이 접근할 수 있다.
print(Family.lastname)
실행 결과
김
객체를 통해서도 사용할 수 있다.
a = Family()
b = Family()
print(a.lastname)
print(b.lastname)
실행 결과
김
김
클래스변수를 변경해 보자.
Family.lastname = "박"
다시 확인하면
print(a.lastname)
print(b.lastname)
실행 결과
박
박
클래스변수는 해당 클래스로 만들어진 객체들이 공유하는 변수이기 때문이다.
| 구분 | 객체변수 | 클래스변수 |
|---|---|---|
| 선언 | self.first | lastname = "김" |
| 값 | 객체마다 독립적 | 객체들이 공유 |
| 사용 예 | a.first | Family.lastname |
현재
class Family:
lastname = "박"
이라고 해보자.
a = Family()
b = Family()
여기서
a.lastname = "최"
라고 작성하면 Family.lastname이 변경되는 것이 아니다.
객체 a에 새로운 객체변수 lastname이 생성된다.
print(a.lastname)
최
하지만
print(Family.lastname)
print(b.lastname)
결과는
박
박
이다.
즉,
Family.lastname → "박"
a.lastname → "최"
b.lastname → "박"
가 된다.
| 개념 | 설명 |
|---|---|
| 클래스(Class) | 객체를 만들기 위한 설계도 |
| 객체(Object) | 클래스를 이용해 실제로 만들어진 대상 |
| 인스턴스(Instance) | 특정 클래스로 만들어진 객체를 관계적으로 표현 |
| 메서드(Method) | 클래스 내부에 정의된 함수 |
self | 현재 메서드를 호출한 객체 자신 |
| 객체변수 | 객체마다 독립적으로 가지고 있는 변수 |
__init__() | 객체가 생성될 때 자동으로 호출되는 생성자 |
| 상속 | 다른 클래스의 기능을 물려받는 것 |
| 오버라이딩 | 부모 클래스의 메서드를 자식 클래스에서 다시 정의 |
| 클래스변수 | 해당 클래스로 만들어진 객체들이 공유하는 변수 |
클래스에서 가장 중요하게 이해해야 할 부분은
self와 객체변수이다.
a = FourCal(4, 2)
라고 했을 때
self → a
first → 4
second → 2
가 되고,
a.first = 4
a.second = 2
가 만들어진다.
즉 self는 현재 작업하고 있는 객체 자신이라고 기억하면 이해하기 쉽다.