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Primary LanguagePython

Python - 프로그래밍 언어

  • 컴퓨터와 소통하기 위해 사용하는 언어입니다.
  • 소스코드는 명령어를 작성해 놓은 것으로, 개발자와 컴퓨터가 소통할 내용을 글로 작성해 놓은 것입니다.

주요 용어

소스코드

  • 명령어를 작성해 놓은 것.

소스파일

  • 소스코드가 작성되어 있는 파일.

컴파일

  • 사람의 언어를 컴퓨터 언어로 바꿔주는 작업.

컴파일러

  • 컴파일을 해주는 프로그램 또는 명령어.

인터프리터

  • 인터프리트를 해주는 프로그램 또는 명령어.
  • 파이썬은 인터프리터 안에 컴파일러를 내장하고 있습니다.

프로그램

일반 프로그램

프로그램
OS(운영체제): 하드웨어에 적절한 전기신호를 흘려주는 역할.
하드웨어

Python 프로그램

프로그램
PVM: Python 프로그램을 OS에 맞게 번역한다.
OS(운영체제): 하드웨어에 적절한 전기신호를 흘려주는 역할.
하드웨어
  • Python 프로그램은 이식성이 좋습니다.

콘솔, 터미널, 쉘

콘솔

  • 개발자가 내 컴퓨터(로컬)와 직접 소통할 수 있는 입출력장치(입력: 키보드, 출력: 모니터).

터미널

  • 내 컴퓨터(로컬)뿐만 아니라 다른 컴퓨터에 원격으로도 접속할 수 있는 콘솔을 구현한 프로그램.

쉘

  • 명령어 해석기.

  • 서식문자를 사용하여 변수나 값을 따옴표 안에서 사용해야 합니다.

print("서식문자 예시: %d, %f, %s" % (10, 3.14, "Hello"))

변수와 자료형

  • 변수는 값을 담는 저장공간입니다.
  • 자료형은 저장공간의 종류를 나타냅니다.
  • Python은 동적 바인딩을 지원하며, 값에 따라 자료형이 동적으로 결정됩니다.

자료형(type)과 값의 예시

  • 정수(int): 0, 10, -187, ...
  • 실수(float): 0.0, 10.58, -77.568, ...
  • 문자열(str): '0', "0.0", """한동석""", '''Python''', ...
  • 리스트(list): [1, 2, 3], [0], [3,], ...
  • 튜플(tuple): (1, 2), (), 1, 2, 3, (1,), ...
  • 딕셔너리(dict): {key:value,}, ...
  • 집합(set): {1, 2, 3}, {1}, ...
  • 불린(bool): True, False

변수명 주의사항

  • 변수명은 문자로 시작해야 합니다.
  • 특수문자는 사용할 수 없습니다. 단, _는 허용됩니다.
  • 변수명은 소문자로 시작해야 합니다.
  • 공백을 사용할 수 없습니다.
  • 되도록 한글은 사용하지 않도록 합니다.
  • 명사로 사용하고 뜻이 있는 단어를 선택합니다.

변수의 선언과 사용

  1. 선언: 대입 연산자를 사용하여 변수에 값을 할당합니다. (값으로 보지 말 것!)
  2. 사용: 대입 연산자 없이 변수를 참조하여 사용합니다.

표기법

  • 파스칼 표기법(PascalCase): 대문자로 시작하고 이어지는 단어의 시작도 대문자로 작성합니다.
  • 카멜 표기법(camelCase): 소문자로 시작하고 이어지는 단어의 시작은 대문자로 작성합니다.
  • 스네이크 표기법(snake_case): 단어 사이에 언더스코어(_)를 사용합니다.
  • 케밥 표기법(kebab-case): 단어 사이에 하이픈(-)을 사용합니다.

서식문자

  • 서식문자는 따옴표 안에서 변수나 값을 사용해야 할 때 사용합니다.
print("서식문자 예시: %d, %f, %s" % (10, 3.14, "Hello"))

변수를 사용하는 이유

  1. 반복되는 값을 쉽게 관리하고자 할 때
  2. 값에 의미 부여를 할 때 (자료구조)

알고리즘과 자료구조

  1. 알고리즘이란 문제가 발생했을 때 해결할 수 있는 절차입니다.

    • 예: 두 정수의 합을 출력하는 알고리즘.
    # 알고리즘 예시
num1 = 3
num2 = 1
result = num1 + num2
print("두 정수의 합:", result)

  2. 자료구조란 의미 없는 값을 하나의 정보로 변환하고 이

는 저장공간의 종류를 의미합니다.

  • 예: 리스트를 사용하여 여러 정수를 빠르게 가져오는 서비스 제작.
# 자료구조 예시
numbers = [1, 2, 3]
for num in numbers:
    print(num)

형변환

  • bin(), oct(), hex(), int(), float(), str(), bool() 등의 함수를 사용하여 형변환이 가능합니다.

연산자

  1. 산술 연산자

    연산자 예시 설명
    + 3 + 5 더하기
    - 3 - 5 빼기
    * 3 * 5 곱하기
    / 3 / 5 나누기
    ** 3 ** 5 제곱
    // 3 // 5 몫
    % 3 % 5 나머지

  2. 대입(allocation) 연산자

    data = 10  # 좌항에 우항을 대입
data += 10  # data = data + 10
data -= 10  # data = data - 10
data *= 10  # data = data * 10
data /= 10  # data = data / 10

  3. 비교 연산자

    data == 10  # 같으면 True, 같지 않으면 False
data != 10  # 같지 않으면 True, 같으면 False
data > 5    # 보다 크다
data < 5    # 보다 작다
data >= 5   # 이상
data <= 5   # 이하

  4. 논리 연산자

    a == b and c == d  # 조건식 둘 다 True일 경우 True
a == b or c == d   # 조건식 둘 중 하나라도 True일 경우 True
not (a == b)        # True를 False로, False를 True로 변경

  5. 멤버 연산자

    "a" in "abc"       # 좌항이 우항에 포함되었다면 True, 아니면 False
2 in [1, 2, 3]     # 좌항이 우항에 포함되었다면 True, 아니면 False
"a" not in "abc"   # 좌항이 우항에 포함되어 있지 않다면 True, 포함되면 False
2 not in [1, 2, 3] # 좌항이 우항에 포함되어 있지 않다면 True, 포함되면 False

  6. 식별 연산자

    a is b             # 두 객체 모두 같은 주소일 경우 True, 아니면 False
a is not b         # 두 객체 모두 같은 주소일 경우 True, 아니면 False

입력과 제어문

  • 입력 상태: 커서가 깜빡이고 있는 상태, 항상 입력 전에 출력을 해서 사용자가 정확한 값을 입력할 수 있도록 합니다.
  • 입력 함수: input() 함수를 사용하여 사용자로부터 입력을 받습니다.
user_input = input("출력할 메세지: ")
print("사용자 입력:", user_input)

제어문

조건문 (if문)

  1. if 조건식:
    실행할 문장
if 조건식:
    실행할 문장
if 조건식:
    실행할 문장
  2. if 조건식:
    실행할 문장
elif 조건식:
    실행할 문장
else:
    실행할 문장

반복문

for문

for 변수명 in range(inclusive_start, exclusive_end, step):
    실행할 문장

while문

while 조건식:
    실행할 문장

Dictionary (dict)

  • 한 쌍으로 저장되어 관리
  • 두 개의 자료구조가 합쳐져서 만들어짐
  • len()를 사용하면 한 쌍을 1로 카운트
  • 키 값은 중복이 불가능하지만 값은 중복이 가능
  • 키 값을 주면 그 키의 값을 가져옴

Dictionary 선언

dict_name = {key1: value1, key2: value2, ...}

Dictionary 사용

  • 추가, 수정

    dict_name[key] = value

    키 값이 기존에 있으면 수정, 없으면 추가

  • 삭제

    del dict_name[key]

  • 검사

    key in dict_name  # 키가 있으면 참
key not in dict_name  # 키가 없으면 참

List

  • 여러 개의 저장공간이 나열된 것

사용 목적

  1. 여러 번 선언하지 않고 한 번만 선언하기 위해
  2. 규칙성 없는 값에 규칙성을 부여하기 위해 사용

List 선언

  • 어떤 값을 넣을 지 알 때

    list_name = [value1, value2, ...]

  • 어떤 값인 지는 모르지만, 칸 수는 알 때

    list_name = [value] * count  # 몇 개의 값인지 알고 있는 경우

  • 어떤 값인 지 모르고, 칸 수도 모를 때

    list_name = []

List 길이

len(list_name)

List 사용

data_list = [1, 2, 3]

- **값 넣기 (추가)**
  ```python
  list_name.append(value)

  • 값 넣기 (삽입)

    list_name.insert(index, value)

  • 값 삭제

    list_name.remove(value)  # 중복 시 먼저 나온 값(낮은 인덱스 값)이 삭제
del list_name[index]  # 인덱스로 삭제
list_name.clear()  # 모든 값 삭제

  • 값 검색

    list_name.index(value)  # 값이 들어 있는 저장공간의 인덱스 번호, 중복 시 먼저 나온 값의 인덱스 번호

  • 값 수정

    list_name[index] = new_value

Collection - 자료구조

  • list: 인덱스
  • tuple: 값을 수정할 수 없다.
  • set: 중복 제거
  • dict: 서버 간 데이터 교환

함수

  • 이름 뒤에 소괄호, 작성된 코드의 주소 값을 담고 있는 저장공간
# 함수 선언
def function_name(parameters, ...):
    # 실행할 문장
    return return_value

# 함수 사용
function_name(value1, ...)

함수를 사용하는 목적

  1. 재사용
  2. 간결화

매개변수 선언 방법

  1. Packing(args) 여러 개의 값을 마구잡이로 받을 때 사용

  2. kwargs 여러 개의 값을 key=value 형식으로 받음

  3. Unpacking 매개변수에 *로 시작하면 kwargs 형식과 동일, 그냥 매개변수가 나열되어 있으면 값만 전달

클로저(Closure, 폐쇄)

  • 함수 안에 함수, 모듈화
  • 함수가 정의된 시점의 변수를 기억하고, 이 변수를 나중에 참조 혹은 변경 가능
  • 데이터 은닉과 지속성을 가지고 있다.

클로저 구현 코드

def outer(arg):
    local_variable = value

    def inner(arg):
        # read local_variable
        value = operate_something
        return value

    return inner

데코레이터(Decorator, 장식)

  • 주로 로직에만 집중할 수 있게 해주는 기능
  • 보안, 로그, 트랜잭션, 예외처리와 같이 로직과 직접적인 관련이 없는 부분을 처리

데코레이터 동작 코드

def decorator_name(original_function):
    def wrapper_function(*args, **kwargs):
        enhanced_code = peripheral_logic
        original_function(enhanced_code)
    return wrapper_function
def decorator_name(original_function):
    def wrapper_function(*args, **kwargs):
        peripheral_logic
        original_function(*args, **kwargs)
    return wrapper_function

클래스(Class) - 반

  • 공통 요소를 한 번만 선언

클래스 선언

class ClassName:
    # Fields (변수, 메소드)

클래스의 필드 사용

  1. 객체화 (instance)
    • 객체 (instance variable)를 만드는 작업. 추상적인 개념을 구체화
  2. 생성자

생성자

  • 클래스 이름 뒤에 소괄호가 있는 형태. 메소드와 기능이 똑같지만 메소드라고 부르지 않음

기본 생성자

  • 매개변수가 없는 생성자. 클래스 선언 시 자동으로 선언됨. 사용자가 직접 생성자를 선언하면 자동으로 선언되지 않음.

self

  • 필드에 접근한 객체가 누구인지 알아야 해당 필드에 접근 가능. 객체가 가지고

있는 필드의 주소값이 self에 자동으로 넘어감.

상속

  1. 기존에 선언된 클래스의 필드를, 새롭게 만들 클래스의 필드로 사용하고자 할 때
  2. 겹치는 필드가 있을 경우 부모 클래스를 선언한 뒤 겹치는 필드를 구성하고 각 자식 클래스에 상속

상속 문법

class A:
    # A 필드

class B(A):
    # A, B 필드
  • A: 부모 클래스, 상위 클래스, 슈퍼 클래스, 기반 클래스
  • B: 자식 클래스, 하위 클래스, 서브 클래스, 파생 클래스

super().init()

  • 자식 객체로 부모 필드에 접근 가능. 자식 생성자만 호출하지만, 자식 생성자에는 항상 부모 생성자를 호출하기 때문에 자식 필드만 메모리에 할당된 것처럼 보임.
  • 실제로는 자식 생성자 호출 시 부모와 자식 필드 모두 메모리에 할당됨. 부모 생성자 호출은 super().__init__()로 수행하며, 직접 작성하지 않아도 자동으로 추가됨.

오버라이딩(Overriding, 재정의)

  • 부모 필드에서 선언한 메소드를 자식 필드에서 수정하고자 할 때 사용
  • 자식에서 부모 필드의 메소드와 동일한 이름으로 선언하는 문법
  • 접근한 객체와 가까운 곳부터 찾기 때문에, 자식 필드에 해당 메소드가 있다면 재정의된 메소드가 실행됨.

매직 메소드

클래스 안에 재정의할 수 있는 스페셜 메소드입니다.

연산자 메소드 설명
+ __add__(self, other) 덧셈
* __mul__(self, other) 곱셈
- __sub__(self, other) 뺄셈
/ __truediv__(self, other) 나눗셈
// __floordiv__(self, other) 몫
% __mod__(self, other) 나머지
** __pow__(self, other[, modulo]) 제곱
>> __lshift__(self, other) 우쉬프트
<< __rshift__(self, other) 좌쉬프트
& __and__(self, other) 논리곱
^ __xor__(self, other) 배타논리합
| __or__(self, other) 논리합
+= __iadd__(self, other) 누적 더하기
-= __isub__(self, other) 누적 빼기
*= __imul__(self, other) 누적 곱하기
/= __idiv__(self, other) 누적 나누기
//= __ifloordiv__(self, other) 누적 몫
%= __imod__(self, other) 누적 나머지
**= __ipow__(self, other) 누적 제곱
>>= __irshift__(self, other) 누적 우쉬프트
<<= __ilshift__(self, other) 누적 좌쉬프트
&= __iand__(self, other) 누적 논리합
^= __ixor__(self, other) 누적 배타논리합
| = __ior__(self, other) 누적 논리합
< __lt__(self, other) 작다(미만)
<= __le__(self, other) 작거나 같다(이하)
== __eq__(self, other) 같다
!= __ne__(self, other) 같지 않다
> __gt__(self, other) 크다(초과)
>= __ge__(self, other) 크거나 같다(이상)
[i] __getitem__(self, index) 인덱스 연산자
in __contains__(self, value) 멤버 확인
len __len__(self) 요소 길이
str __str__(self) 문자열 표현
  • __init__: 생성자
  • __del__: 소멸자
  • __new__: 할당자
  • __repr__(self): __str__을 정의하지 않을 경우, __repr__이 대신 쓰인다. 객체를 표현(객체의 주소)하는 목적으로 사용한다.

모듈(부품)

변수와 함수, 클래스 등을 모아 놓은 파이썬 파일입니다.

모듈 사용

  • import [모듈명]: 사용할 함수의 소속을 직접 코드에 작성하고 모든 필드를 사용하고자 할 때
  • import [모듈명] as [사용할 이름]: 모듈명이 길거나 복잡할 때 원하는 이름으로 설정해서 사용
  • from [모듈명] import [필드명,...]: 모듈명을 직접 코드에 작성하지 않고 필드를 바로 사용하고자 할 때
  • from [모듈명] import*: 모듈 안에 있는 모든 필드를 바로 사용하고자 할 때

패키지

폴더를 생성하여 .py 또는 .ipynb 파일을 관리하고자 할 때 해당 폴더를 패키지라고 합니다. __init__.py 파일을 생성해야 패키지로 인식되지만, 상위 버전(3.3 부터)에서는 __init__.py 파일이 없어도 패키지로 인식됩니다. 하지만, 하위(3.3 미만)에서도 인식되기 위해서는 직접 생성해 놓는 것이 좋습니다.

주의 사항: 모듈을 사용할 파일의 이름이 모듈과 같으면 사용이 불가능합니다.

API(Application Programming Interface)

선배 개발자들이 미리 작성해놓은 틀(소스코드)입니다.

  1. 내부 API(기본 API)

    • Python 설치 시 다운로드되었던 모듈. 바로 사용할 수 있는 API.

  2. 외부 API

    • 해당 기업에서 배포한 코드를 다운로드 받은 뒤 사용할 수 있는 모듈. 기본으로 제공되지 않는 API.

예외 처리

프로그램 실행 중 오류 발생 시 강제 종료되기 때문에 이를 막기 위하여 예외 처리를 작성합니다.

try, except 문

try:
    # 오류가 발생할 수 있는 문장
except 발생오류 as 오류객체:
    # 오류 발생 시 실행할 문장
try:
    # 오류가 발생할 수 있는 문장
except 발생오류:
    # 오류 발생 시 실행할 문장
try:
    # 오류가 발생할 수 있는 문장
except:


    # 오류 발생 시 실행할 문장
finally:
    # 오류 발생 여부와 상관없이 실행

예외 발생시키기 심각한 문제가 발생하기 전에 일부러 프로그램을 강제 종료할 때 사용합니다. 예외를 한 곳에서 묶어서 처리하기 위해 사용합니다.

raise 발생오류

예외 만들기

class 오류명(Exception):
    def __str__(self):
        return "오류 메세지"

파일

외부에 파일을 생성하거나 내용을 작성할 수 있으며, 기존의 내용도 읽어올 수 있습니다.

파일 생성하기 파일을 열고 작성할 때 사용합니다. 'w'를 작성해서 운영체제에게 파일을 여는 목적을 알려줘야 하며, 이 때 'w'를 작성합니다.

open(path, 'w')

내용 추가하기 기존의 내용을 없애지 않고, 아래에 내용을 추가합니다. 이 때에는 추가 모드인 'a'를 작성합니다.

open(path, 'a')

파일 읽기 기존의 내용을 한 줄씩 읽어올 때 'r'을 작성하여 읽기 모드로 파일을 열어줍니다.

open(path, 'r')

제너레이터(Generator)

한 번에 하나씩 구성 요소를 반환해주는 객체로, 대용량 데이터 및 많은 반복이 필요한 코드에서 메모리를 적게 사용할 수 있는 고성능 방법입니다. 필요할 때마다 하나씩 가져오기 때문에 무거운 객체를 다룰 때 사용됩니다.

List Comprehension

[operate for variable in range(end)]

Generator Expression

(operate for variable in range(end))