python Enum

‍한승운·2021년 3월 7일

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Enum이란?

Enum은 열거형(Enumerated Type)이라고 부릅니다.
서로 연관된 상수들의 집합을 의미
해당 언어의 상수 역할을 하는 식별자로, 일부 열거자 자료형은 언어에 기본으로 포함되어 있습니다.
- 그 대표적인 예가 Boolean 자료형
파이썬은 2.x대 버전에서는 Enum이 없었습니다. Python 3.4에서 추가되었습니다. 해당 소스 코드는 Lib/enum.py에 정의되어 있습니다.

Enum의 사용 방법

enum 모듈 import
enum을 상속받는 클래스를 만들기
- enum 타입의 상수 인스턴스는 기본적으로 이름(key) 와 값(value)을 속성으로 가짐
enum 호출하여 사용
- 얼핏 보면 Key : Value 형식으로 보이지만 딕셔너리가 작동하는 것과는 다릅니다.
  
  딕셔너리에서는 Key를 호출하면 Value가 나왔지만 Enum은 HTML 태그의 작동 방식과 더 유사합니다
- name 과 value 2가지를 호출할 수 있음
- 순회가 가능해서 for 문으로 모든 상수를 쉽게 확인할 수 있음

from enum import Enum # Enum 모듈 import

class Rainbow(Enum): # Enum 상속 받는 클래스 만들기
    # enum 타입의 상수 인스턴스는 기본적으로 이름(key) 와 값(value)을 속성으로 가짐
    Red = 0 
    Orange = 1
    Yellow = 2
    Green = 3
    Blue = 4
    Navy = 5
    Purple = 6
    
# Enum 호출방법 2가지
Rainbow['blue']
Rainbow.Blue

# name, value
Rainbow.Blue.name # 'Blue'
Rainbow.Blue.value # 4

# 순회하면서 모든 상수 확인
for color in Rainbow :
    print(color)
"""
Rainbow.Red
...
Rainbow.Purple
"""

더 나아가기

함수형 타입 정의

자주 쓰이는 방법은 아니지만 Enum 클래스를 확장하는 대신에 일반 함수처럼 호출을 해서 enum 타입을 정의할 수도 있습니다.

Skill = Enum("abc", "HTML CSS JS")
for skill in Skill :
    print(skill)
"""
abc.HTML
abc.CSS
abc.JS
"""

값 자동 할당

enum을 사용할 때, 많은 경우 값(value)이 무언인지는 크게 중요하지 않습니다.
이럴 때는 enum 모듈의 auto() helper 함수를 사용하면, 첫번째 상수에 1, 두번째 상수에 2, 이렇게 1씩 증가시키면서 모든 상수에 유일한 숫자를 값으로 할당해줍니다.
auto() 함수를 사용하면 기존 상수에 어떤 숫자가 할당해놨었는지 구애 받지 않고 새로운 상수를 추가할 수 있는 장점도 있습니다.
뿐만 아니라, Enum 클래스의 _generate_next_value_() 메서드를 오버라이드(override)하면 숫자가 아닌 다른 값을 자동 할당할 수 있습니다. 예를 들어, 상수의 이름과 동일한 문자열을 상수의 값으로 자동 할당할 수 있습니다.

from enum import Enum, auto

class Skill(Enum):
    HTML = auto()
    CSS = auto()
    JS = auto()
    
list(Skill)
# [<Skill.HTML: 1>, <Skill.CSS: 2>, <Skill.JS: 3>]

#### _generate_next_value_() 사용
from enum import Enum, auto

class Skill(Enum):
    def _generate_next_value_(name, start, count, last_values):
        return name

    HTML = auto()
    CSS = auto()
    JS = auto()
   
list(Skill)
# [<Skill.HTML: 'HTML'>, <Skill.CSS: 'CSS'>, <Skill.JS: 'JS'>]

enum mixin

enum 타입을 사용할 때 한 가지 불편할 수 있는 점은 상수의 이름이나 값에 접근할 때 name이나 value 속성을 사용해야 한다는 것입니다.
왜냐하면 모든 상수는 결국 해당 enum 타입의 인스턴스이기 때문입니다. 하지만 enum 타입을 사용해서 코딩을 하다보면, 매번 name이나 value를 사용하는 것이 귀찮고 까먹기도 싶습니다.

이럴 때는 enum mixin(믹스인) 기법을 활용하여 str을 확장하는 enum 클래스를 작성합니다.

#### 상수의 형태는 인스턴스다
Skill.HTML.name == 'HTML' # True
Skill.HTML.value == 1 # True
Skill.HTML == 'HTML' # False  - 불편
type(Skill.HTML) # <enum 'Skill'>

#### 믹스인 기법 활용
class StrEnum(str, Enum):
    def _generate_next_value_(name, start, count, last_values):
        return name

    def __repr__(self):
        return self.name

    def __str__(self):
        return self.name
    
class Skill(StrEnum):
    HTML = auto()
    CSS = auto()
    JS = auto()
    
Skill.HTML == 'HTML' # True # Skill.HTML.value로 접근안해도되게됨
isinstance(Skill.HTML, str) # True # 상수를 문자열로 취급하여 좀더 편해짐

Enum 확장

Enum 클래스는 다른 일반 클래스처럼 다양하게 확장해서 활용할 수 있습니다.

from enum import Enum

class Skill(Enum):
    HTML = ("HTML", "Hypertext Markup Language")
    CSS = ("CSS", "Cascading Style Sheets")
    JS = ("JS", "JavaScript")

    def __init__(self, title, description):
        self.title = title
        self.description = description

    @classmethod
    def get_most_popular(cls):
        return cls.JS

    def lower_title(self):
        return self.title.lower()
    
    
Skill.HTML.value # ('HTML', 'Hypertext Markup Language')
Skill.HTML.title # 'HTML'
Skill.HTML.description # 'Hypertext Markup Language'
Skill.get_most_popular() # <Skill.JS: ('JS', 'JavaScript')>
Skill.CSS.lower_title() # 'css'

Enum은 왜 쓸까?

특정 상태를 하나의 집합으로 만들어 관리함으로써 코드를 정리하는데 수월합니다.
즉, 가독성이 높아지고 문서화를 하는데 도움이 됩니다.

만약 python 3.4 이전 버전에서 쓰고 싶다면?

Enum을 직접 함수로 만들어 사용하는 것입니다!

def myEnum(*sequential, **named):
    enums = dict(zip(sequential, range(len(sequential))), **named)
    return type('Enum', (), enums)

Rainbow = myEnum('Red','Orange','Yellow','Green','Blue','Navy','Purple')
Rainbow.Red # 0