제로베이스-데이터-스쿨-13기 #5

Tae_bin·2023년 3월 16일

데이터스쿨 제로베이스 중급 파이썬

⌨️ 파이썬 중급

함수
모듈
클래스
예외처리
텍스트파일

1. 함수

1.1. 함수란?

‘함수’는 ‘기능’이라고 생각하자!

파이썬의 함수는 수학의 함수와 동일하다.

내장함수, 사용자함수

함수는 파이썬에서 기본으로 제공하는 내장함수와 사용자가 직접 선언하는 사용자 함수가 있다.

함수 사용 이유

함수는 특정 기능을 재사용하기 위해서 사용한다.

1.2. 함수 선언과 호출

함수를 선언하고 호출하는 방법을 알아두자.

함수 선언

한수는 def키워드, 함수명, : 들여쓰기를 이용해서 선언한다.

함수 호출

함수명과 ‘()’를 이용해서 함수를 호출한다.

📌실습

정수 두 개를 입력하면 곱셈과 나눗셈 연산 결과를 출력하는 함수를 만들고 호출해보자

1.3. 함수 내에서 또 다른 함수 호출

또 따른 함수를 호출하자!

또 다른 함수 호출

함수 내에서 또 다른 함수를 호출할 수 있다.

pass 사용

pass를 이용해서 실행문을 생략할 수 있다.

📌실습

다음과 같이 구구단 출력 함수가 연쇄적으로 호출되도록 함수를 선언해보자

1.4. 인수와 매개변수

함수 호출 시 데이터를 넘겨주자

인수와 매개변수

함수 호출 시 함수에 데이터를 전달할 수 있다.

인수와 매개변수 개수

인수와 매개변수 개수는 일치해야 한다.

1.5. 데이터 반환

함수 실행결과를 돌려주자

함수 실행 결과 반환

return 키워드를 이용하면 함수 실행 결과를 호출부로 반환할 수 있다.

함수가 return을 만나면 실행을 종료한다.

📌실습

1부터 100까지의 정수 중에서 홀수인 난수를 반환하는 함수를 선언하자

1.6. 지역변수와 전역변수

함수 내에서만 사용할 수 있는 변수가 있다.

전역변수

함수 밖에 선언된 변수로 어디에서나 사용은 가능하지만 함수 안에서 수정할 수는 없다.

지역변수

함수 안에 선언된 변수로 함수 안에서만 사용 가능하다.

global 키워드

global 을 사용하면 함수 안에서도 전역변수의 값을 수정할 수 있다.

📌실습

방문객 수를 카운트하는 함수를 만들어보자.

1.7. 중첩함수

함수 안에 또 다른 함수

중첩함수

함수안에 또 다른 함수가 있는 형태이다.

📌실습

calculator()함수를 선언하고 calculator() 안에 덧셈, 뺄셈, 곱셈, 나눗셈 함수를 선언하자

1.8. lambda 함수

함수 선언을 보다 간단하게 하자!

Lambda

lambda 키워드를 이용하면 함수 선언을 보다 간단하게 할 수 있다

📌실습

삼각형, 사각형, 원의 넓이를 반환하는 lambda함수를 만들어보자.

2. 모듈

2.1. 모듈 이란?

함수가 선언되어 있는 파이썬 파일

모듈이란, 이미 만들어진 훌륭한 기능으로 사용자는 쉽게 사용할 수 있다.

모듈 구분

파이썬 모듈은 내부 모듈, 외부 모듈 그리고 사용자 모듈로 구분할 수 있다.

📌실습1

random 모듈을 이용해서 1부터 10까지의 정수 중 난수 1개를 발생시켜 보자

📌실습2

random 모듈을 이용해서 0부터 100사이의 난수 10개를 발생시켜 보자

2.2. 모듈 제작

모듈은 파이썬 파일이다!

모듈 만들기

모듈은 특정 기능을 가지고 있는 파이썬 파일을 말한다.

📌실습1

로또 번호(6개)를 출력하는 모듈을 만들어 보자.

📌실습2

문자열을 거꾸로 반환하는 모듈을 만들어보자.

2.3. 모듈 사용

import, from, as 키워드를 이용한다.

import

-import 키워드를 이용해서 모듈을 임포트 한다.

as

as 키워드를 이용해서 모듈 이름을 단축 시킬 수 있다.

from ~ as

from ~ as 키워드를 이용해서 모듈의 특정 기능만 사용할 수 있다

📌실습

국어, 영어, 수학 점수를 입력하면 총점, 평균을 출력하는 모듈을 만들어보자

2.4. 실행(메인) 파일

전역변수 name을 이용한 실행파일 지정

name 전역변수

'name' 에는 모듈 이름이 저장되거나 'main' 이 저장된다.

전역변수 name을 이용한 실행파일 지정

📌실습

단위 환산 모듈을 만들고 cm를 mm,inch,m,fit 로 변환해보자.

2.5.패키지

모듈을 묶어서 관리하자

패키지

패키지를 이용하면 관련 있는 모듈을 그룹으로 관리할 수 있다.

2.6.site-packages

어디서나 접근 가능한 패키지를 만들자!

site-packages

site-packages 에 있는 모듈은 어디서나 사용할 수 있다.

2.7.자주 사용하는 모듈

기본적으로 알아두면 좋은 모듈

수학 관련 함수

math 모듈

수학,난수,시간 모듈은 코딩할 때 유용하게 사용된다.

random 모듈

time 모듈

3. 클래스

3.1. 객체지향 프로그래밍

객체를 이용한 프로그램으로, 객체는 속성과 기능으로 구성된다

객체지향 프로그래밍

객체를 이용한 프로그램으로 객체는 속성과 기능으로 구성된다.

객체 만들기(생성)

객체는 클래스에서 생성된다.

객체 사용의 장점

코드 재사용, 모듈화에 좋다.

3.2.클래스와 객체 생성

객체를 이용한 프로그램으로, 객체는 속성과 기능으로 구성된다

클래스 만들기

클래스는 class 키워드와 속성(변수) 그리고 기능(함수)를 이용해서 만든다.

Class 선언 첫글자 대문자로하는게 관례

객체 생성

객체는 클래스의 생성자를 호출한다.

📌실습

비행기 클래스를 만들고 비행기 객체 5개를 생성해 보자.

3.3. 객체 속성 변경

객체의 속성값을 변경하자!

객체 속성 변경

객체 속성은 변경할 수 있다.

📌실습

계산기 클래스를 만들고 사칙연산을 실행해 보자.

3.4. 객체와 메모리

메모리와 객체에 대한 이해

객체와 메모리

변수는 객체의 메모리 주소를 저장하고 이를 이용해서 객체를 참조한다.

📌실습

국어, 영어, 수학 점수를 입력받아 리스트에 저장하고 원본을 유지한 상태로, 복사본을 만들어 과목별 점수를 10% 올렸을 경우에 평균을 출력해 보자

3.5. 얕은복사와 깊은복사

객체 복사에 대한 이해

얕은 복사

얕은 복사란, 객체 주소를 복사하는 것으로 객체 자체가 복사되지 않는다.

깊은 복사

깊은 복사란, 객체 자체를 복사하는 것으로 또 하나의 객체가 만들어진다.

얕은복사, 깊은복사 예시

3.6. 클래스 상속

다른 클래스의 기능을 내 것처럼 사용하자!

상속 이란?

클래스는 또 다른 클래스를 상속해서 내것처럼 사용할 수 있다.

📌실습

덧셈, 뺄셈 기능이 있는 클래스를 만들고, 이를 상속하는 클래스를 만들어서 곱셈과 나눔셈 기능을 추가해 보자

3.7. 생성자

객체 생성에 대해서 좀 더 자세히 살펴보자!

생성자

객체가 생성될 때 생성자를 호출하면 init()가 자동 호출된다.

init()와 객체 속성

init()가 속성을 초기화 한다.

Python의 init 함수는 클래스의 객체가 생성될 때 자동으로 호출되는 특수 메서드입니다. 기본값 또는 제공된 값으로 객체의 속성을 초기화하는 데 사용됩니다.
즉, init은 객체의 상태를 초기화하는 생성자 메서드입니다. 객체가 생성되면 생성자에 전달된 추가 인수와 함께 객체 인스턴스를 첫 번째 매개변수('self')로 사용하여 init 메서드가 호출됩니다.
init 메소드는 기본값을 정의하거나 사용할 오브젝트를 구성하는 데 유용할 수 있는 특정 초기 상태로 오브젝트를 생성할 수 있기 때문에 Python 클래스에서 일반적으로 사용되는 메소드입니다

super()

상위 클래스의 속성을 초기화하기 위해서 super()를 이용한다.

Python의 super() 함수는 하위 클래스에서 상위 클래스의 메서드를 호출하는 데 사용됩니다. 이를 통해 하위 클래스에서 코드를 다시 작성할 필요 없이 상위 클래스의 코드를 재사용할 수 있습니다.
super()를 사용하려면 하위 클래스와 개체 인스턴스를 인수로 사용하여 호출하기만 하면 됩니다. 이렇게 하면 부모 클래스의 메서드를 호출할 수 있는 프록시 개체가 생성됩니다.
예를 들어, 메소드 speak()가 있는 상위 클래스 Animal과 Animal에서 상속되는 하위 클래스 Dog가 있다고 가정합니다. Dog 클래스의 super()를 사용하여 Animal 클래스의 speak() 메서드를 호출할 수 있습니다.

📌실습

중간고사 클래스와 기말고사 클래스를 상속관계로 만들고 각각의 점수를 초기화하자. 또한 총점 및 평균을 반환하는 기능도 만들어보자!

3.8. 다중 상속

2개 이상의 클래스를 상속한다.

• 다중 상속

2개 이상의 클래스를 상속한다.

📌실습

BasicCalculator와 DeveloperCalculator 클래스를 다음과 같이 만들고 이들 클래스를 상속해서 Calculator 클래스를 만들고 사용해 보자

3.9. 오버라이딩

메서드를 재정의 한다!

오버라이딩

하위 클래스에서 상위 클래스의 메서드를 재정의(override)한다.

📌실습

삼각형 넓이를 계산하는 클래스를 만들고 이를 상속하는 클래스에서 getArea()를 오버라이딩 해서 출력 결과가 다음과 같을 수 있도록 클래스를 만들어보자

3.10. 추상클래스

메서드 구현을 강요한다.

추상클래스

상위 클래스에서 하위 클래스에 메서드 구현을 강요한다.

Python에서 추상 클래스는 직접 인스턴스화할 수 없으며 상속할 다른 클래스의 기본 클래스 역할을 하는 클래스입니다. 추상 클래스는 하위 클래스 집합에 대한 공통 인터페이스를 정의하는 데 유용하지만 일부 또는 모든 메서드에 대한 구체적인 구현을 제공하지 않습니다.
Python에서 추상 클래스를 정의하려면 "Abstract Base Classes"를 나타내는 abc 모듈을 사용할 수 있습니다. 이 모듈은 ABC 클래스를 제공하며, 이 클래스를 하위 클래스로 만들어 자신만의 추상 기본 클래스를 만들 수 있습니다. 그런 다음 abstractmethod 데코레이터를 사용하여 메서드를 추상으로 표시할 수 있습니다. 즉, 추상 클래스의 모든 하위 클래스가 해당 메서드를 구현해야 합니다.