Python-함수

함수의 기본구조

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.

>>> def add(a, b):
...     return a+b
...
>>> a = 3
>>> b = 4
>>> c = add(a, b)
>>> print(c)
7

"이 함수의 이름(함수 이름)은 add이고 입력으로 2개의 값을 받으며 결과값은 2개의 입력값을 더한 값이다."

변수 a에 3, b에 4를 대입한 다음 앞에서 만든 add 함수에 a와 b를 입력값으로 넣어 준다. 그리고 변수 c에 add 함수의 결과값을 대입하면 print(c)로 c의 값을 확인할 수 있다.

매개변수와 인수

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 결과값에 따른 함수의 형태

함수는 들어온 입력값을 받아 어떤 처리를 하여 적절한 결과값을 돌려준다.

• 입력값 -> 함수 -> 결과값
• 입력값과 결과값의 존재 유무에 따라 4가지 유형으로 나뉜다.

일반적인 함수

입력값이 있고 결과값이 있는 함수가 일반적인 함수이다.

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

add 함수는 2개의 입력값을 받아서 서로 더한 결과값을 돌려준다.

>>> a = add(3, 4)
>>> print(a)
7

결과값을 받을 변수 = 함수이름(입력인수1, 입력인수2, ...)

입력값이 없는 함수

>>> def say(): 
...     return 'Hi' 
... 
>>>

say라는 이름의 함수를 만들었다. 그런데 매개변수 부분을 나타내는 함수 이름 뒤의 괄호 안이 비어 있다.

>>> a = say()
>>> print(a)
Hi

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

결과값을 받을 변수 = 함수이름()

결과값이 없는 함수

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

결과값이 없는 함수는 호출해도 돌려주는 값이 없기 때문에 다음과 같이 사용한다.

>>> add(3, 4)
3, 4의 합은 7입니다.

즉 결과값이 없는 함수는 다음과 같이 사용한다.

함수이름(입력인수1, 입력인수2, ...)

print문은 함수의 구성 요소 중 하나인 <수행할 문장>에 해당하는 부분일 뿐이다. 결과값은 당연히 없다. 결과값은 오직 return 명령어로만 돌려받을 수 있다.

>>> a = add(3, 4)
>>> print(a)
None

입력값도 결과값도 없는 함수

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

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

>>> say()
Hi

즉 입력값도 결과값도 없는 함수는 다음과 같이 사용한다.

함수이름()

매개변수 지정하여 호출하기

>>> def add(a, b):
...     return a+b
... 
>>> result = add(a=3, b=7)  # a에 3, b에 7을 전달
>>> print(result)
10

매개변수를 지정하면 다음과 같이 순서에 상관없이 사용할 수 있다는 장점이 있다.

>>> result = add(b=5, a=3)  # b에 5, a에 3을 전달
>>> print(result)
8

입력값이 몇 개가 될지 모를 때는 어떻게 해야 할까?

>>> def add_many(*args): 
...     result = 0 
...     for i in args: 
...         result = result + i 
...     return 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.

>>> result = add_many(1,2,3)
>>> print(result)
6
>>> result = add_many(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10)
>>> print(result)
55

add_many(1,2,3)으로 함수를 호출하면 6을 돌려주고, add_many(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9,10)을 대입하면 55를 돌려준다.

>>> def add_mul(choice, *args): 
...     if choice == "add": 
...         result = 0 
...         for i in args: 
...             result = result + i 
...     elif choice == "mul": 
...         result = 1 
...         for i in args: 
...             result = result * i 
...     return result 
... 
>>>

add_mul 함수는 여러 개의 입력값을 의미하는 args 매개변수 앞에 choice 매개변수가 추가되어 있다. 매개변수 choice에 'add'가 입력된 경우 args에 입력되는 모든 값을 더해서 돌려주고, 'mul'이 입력된 경우 *args에 입력되는 모든 값을 곱해서 돌려준다.

함수의 결과값은 언제나 하나이다

>>> def add_and_mul(a,b): 
...     return a+b, a*b

이 함수를 다음과 같이 호출하면

>>> result = add_and_mul(3,4)

다음과 같은 값을 갖게 된다.

result = (7, 12)

즉 결과값으로 (7, 12)라는 튜플 값을 갖게 되는 것이다.

>>> def add_and_mul(a,b): 
...     return a+b 
...     return a*b 
... 
>>>

return문을 2번 사용하면 2개의 결과값이 나오지 않을까?
함수는 return문을 만나는 순간 결과값을 돌려준 다음 함수를 빠져나가게 된다. 위의 예시에서 'return a+b'의 결과값을 돌려준 다음 함수를 빠져나갔기 때문에 'return a*b'의 결과값은 나오지 않았다.

매개변수에 초깃값 미리 설정하기

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 함수는 3개의 매개변수를 받아서 마지막 인수인 man이 True이면 "남자입니다.", False이면 "여자입니다."를 출력한다.
man=True처럼 매개변수에 미리 값을 넣어주는 것이 함수의 매개변수 초깃값을 설정하는 방법이다. 함수의 매개변수에 들어갈 값이 항상 변하는 것이 아닐 경우에는 이렇게 함수의 초깃값을 미리 설정해 두면 유용하다.

say_myself 함수는 다음처럼 사용할 수 있다.

say_myself("박응용", 27)
say_myself("박응용", 27, True)

입력값으로 "박응용", 27처럼 2개를 주면 name에는 "박응용"이 old에는 27이 대입된다. 그리고 man이라는 변수에는 입력값을 주지 않았지만 초깃값 True를 갖게 된다. 따라서 2가지 방법은 모두 동일한 결과를 출력한다.

나의 이름은 박응용입니다.
나이는 27살입니다.
남자입니다.

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.")

이전 함수와 바뀐 부분은 초깃값을 설정한 매개변수의 위치이다.

say_myself("박응용", 27)

으로 호출하면 name 변수에는 박응용이 들어가지만, 27을 man 변수와 old 변수중 어느 곳에 대입해야 할지 알수 없게 되기 때문에 오류가 발생한다.

매개변수로 (name, old, man=True)는 되지만 (name, man=True, old)는 안 된다는 것이다. 초기화시키고 싶은 매개변수를 항상 뒤쪽에 놓는 것을 잊지 말자.

함수 안에서 선언한 변수의 효력 범위

a = 1
def vartest(a):
    a = a +1

vartest(a)
print(a)

먼저 a라는 변수를 생성하고 1을 대입한다. 다음 입력으로 들어온 값에 1을 더해 주고 결과값은 돌려주지 않는 vartest 함수를 선언한다. 그리고 vartest 함수에 입력값으로 a를 주었다. 마지막으로 a의 값을 출력하는 print(a)를 입력한다. 과연 결과값은 무엇이 나올까?

당연히 vartest 함수에서 매개변수 a의 값에 1을 더했으니까 2가 출력될 것 같지만 결과값은 1이 나온다. 그 이유는 함수 안에서 새로 만든 매개변수는 함수 안에서만 사용하는 "함수만의 변수"이기 때문이다. 즉 def vartest(a)에서 입력값을 전달받는 매개변수 a는 함수 안에서만 사용하는 변수이지 함수 밖의 변수 a가 아니라는 뜻이다.

함수 안에서 함수 밖의 변수를 변경하는 방법

return 사용하기

a = 1 
def vartest(a): 
    a = a +1 
    return a

a = vartest(a) 
print(a)

첫 번째 방법은 return을 사용하는 방법이다. vartest 함수는 입력으로 들어온 값에 1을 더한값을 돌려준다. 따라서 a = vartest(a)라고 대입하면 a가 vartest 함수의 결괏값으로 바뀐다. 여기에서도 물론 vartest 함수 안의 a 매개변수는 함수 밖의 a와는 다른 것이다.

global 명령어 사용하기

a = 1 
def vartest(): 
    global a 
    a = a+1

vartest() 
print(a)

두 번째 방법은 global 명령어를 사용하는 방법이다. 위 예에서 볼 수 있듯이 vartest 함수 안의 global a 문장은 함수 안에서 함수 밖의 a 변수를 직접 사용하겠다는 뜻이다. 하지만 프로그래밍을 할 때 global 명령어는 사용하지 않는 것이 좋다. 왜냐하면 함수는 독립적으로 존재하는 것이 좋기 때문이다. 외부 변수에 종속적인 함수는 그다지 좋은 함수가 아니다. 그러므로 가급적 global 명령어를 사용하는 이 방법은 피하고 첫 번째 방법을 사용하기를 권한다.

lambda

lambda는 함수를 생성할 때 사용하는 예약어로 def와 동일한 역할을 한다. 보통 함수를 한줄로 간결하게 만들 때 사용한다. 우리말로는 "람다"라고 읽고 def를 사용해야 할 정도로 복잡하지 않거나 def를 사용할 수 없는 곳에 주로 쓰인다.

lambda 매개변수1, 매개변수2, ... : 매개변수를 이용한 표현식

>>> add = lambda a, b: a+b
>>> result = add(3, 4)
>>> print(result)
7

add는 두 개의 인수를 받아 서로 더한 값을 돌려주는 lambda 함수이다. 위 예제는 def를 사용한 다음 함수와 하는 일이 완전히 동일하다.

>>> def add(a, b):
...     return a+b
...
>>> result = add(3, 4)
>>> print(result)
7

lambda 예약어로 만든 함수는 return 명령어가 없어도 결과값을 돌려준다.