파이썬에는 많은 내장 함수가 있다.

모든 내장 함수를 다루고 싶지만, 모든 내장 함수를 정리하는 것은 시간도 많이 필요하고 비 효율적이다.

그래서 사용 빈도가 높은 함수들만 정리하겠다.

숫자 관련 내장 함수

int() 함수

문자열 형태의 숫자나 소수점이 있는 숫자 등을 int 형태로 리턴함

int(1.23) #1

int(123) #123

int("123") #문자열도 숫자로 바꿀 수 있음

int(True) #1 0은 False, 1은 True(0 이외의 숫자는 모두 True임)

float() 함수

문자열 형태의 숫자나 소수점이 없는 숫자 등을 float형태로 리턴함

float("123") #123.0

float(10) #10.0

float(True) #1.0

float(1.123) #1.123

문자열 관련 내장 함수

str() 함수

str함수는 int, float, bool 타입을 str(string) 형태로 리턴함

str(100) #"100"

str(1.0) #"1.0"

str(True) #"True"

논리 관련 내장 함수

bool 함수는 float, int, str 타입을 bool 형태로 리턴함

True

bool(1) # True

bool(123.123) #True -> 0이 외의 숫자는 모두 True임

bool("False") #True

bool("0") #True / 문자열은 숫자가 아니기에​

False

bool(0) #False

bool(0.0) #False

bool('') #False / 빈 문자열은 False

bool("") #False / 빈 문자열은 False​

진수 변환 내장 함수

• hex(x) : 정수 x를 16진수로 변환하여 리턴
• oct(x) : 정수 x를 8진수로 변환하여 리턴
• bin(x) : 정수 x를 2진수로 변환하여 리턴

진수와 진수 변환에 대해 모른다면 제 블로그에 정리해 놓은 자료가 있습니다.

2022.11.29 - [기타/Digital Logic] - [Digital Logic] 수의 체계

hex() 함수

정수 (int 타입)를 입력받아 16진수로 변환하여 리턴함

hex(0) #"0x0"

hex(1) #"0x1"

hex(10) #"0xa" #10은 16진수로 a임

hex(123) #"0x7b"

위의 예제에서 0x가 붙어서 나오는데 0은 진수 변환을 했다는 뜻이고, x는 16진수를 뜻합니다.

oct() 함수

정수를 입력 받아 8진수로 변환하여 리턴함

oct(0) #'0o0'

oct(1) #'0o1'

oct(10) #'0o12'

oct(123) #'0o173'

위의 예제에서 0o가 붙어서 나오는데 0은 진수 변환을 했다는 뜻이고, o는 8진수를 뜻합니다.

bin() 함수

정수를 입력받아 2진수로 변환하여 리턴

bin(0) #'0b0'

bin(1) #'0b1'

bin(10) #'0b1010'

bin(123) #'0b1111011'

위의 예제에서 0b가 붙어서 나오는데 0은 진수 변환을 했다는 뜻이고, b는 2진수를 뜻합니다.

컬렉션 타입 & iterable 자료형

컬렉션 타입의 자료형에는 순차 자료형과 비순차 자료형이 있음

순차(sequence) 자료형

• 문자열, 수치 등을 관리하기 위한 자료형으로 순서 개념이 있음
• 배열 형식의 구조로 인덱스를 이용하여 데이터에 접근
• 리스트, 튜플, 문자열 등이 있음

비순차(non-sequence) 자료형

• 문자열 수치 등을 관리하기 위한 자료형으로 순서 개념이 없음
• 인덱스를 이용한 접근 불가
• 딕셔너리, 집합(set)등이 있음

반복 가능한 객체(iterable)

• 객체의 속한 요소(member)를 하나씩 찰로 반환하는 객체
• 대표적으로 list, dict, set, str, bytes, tuple, range

컬렉션 타입 & iterable 내장 함수

list() 함수

iterable 객체를 받아 리스트로 변환한 후 리턴

list((1, 2, 3)) #[1, 2, 3]

list((1, 2, 3, 2, 1)) #[1, 2, 3, 2, 1]

set() 함수

iterable 객체를 받아 set으로 변환한 후 리턴

set((1, 2, 3)) #{1, 2, 3}

set((1, 2, 3, 2, 1)) #{1, 2, 3} -> set은 중복을 제거함

tuple()함수

iterable을 입력받아 튜플 형태로 변경하여 리턴

tuple("abc") #('a', 'b', 'c’)

tuple([1, 2, 3]) #(1, 2, 3) 

tuple((1, 2, 3)) #(1, 2, 3)

range()함수

range(start, stop, step)에서 start부터 stop-1까지 step만큼 숫자를 더해가며 연속된 숫자를 생성한 후 이터러블로 만들어 리턴 -> 그냥 예제 보는 게 쉬움

range(10) #0에서 부터 9까지 1을 더함

range(0, 10) #위와 똑같은 뜻

list(range(4, 7)) #[4, 5, 6]

list(range(5, 10)) #[5, 6, 7, 8, 9]

list(range(1, 10, 2)) #[1, 3, 5, 7, 9] 

list(range(0, -10, -1)) #[0, -1, -2, -3, -4, -5, -6, -7, -8, -9]

dict() 함수

매개변수 안에 있는 자료를 딕셔너리 형태로 바꾸고 리턴

dict(one=1, two=2, three=3) #{'one': 1, 'three': 3, 'two': 2}

dict([('two', 2), ('one', 1), ('three', 3)]) #{'one': 1, 'three': 3, 'two': 2}

map() 함수

map(f, iterable)은 함수와 iterable 객체를 입력받은 후 iterable의 각 요소를 입력값으로 f가 수행한 결과를 묶어서 반환

def two_times(x):
return x*2 
list(map(two_times, [1, 2, 3, 4])) #[2, 4, 6 ,8]

len() 함수

입력받은 자료형의 길이 리턴

len("abc") #3

len([1, 2, 3]) #3

len({1, 2, 3}) #3

수학 관련 내장 함수

• abs(number): 숫자 number의 절댓값을 반환
• pow(number, y): 숫자 number에 y 제곱한 결과를 반환
• round(number , ndigits): 숫자 number를 ndigits 자리에서 반올림한 후 반환
• max(iterable): iterable 객체에서 최댓값을 반환
• min(iterable): iterable 객체에서 최댓값을 반환
• sum(iterable): iterable 객체의 모든 요소의 합을 반환

abs() 함수

정수, 실수 등의 숫자를 절대값을 변환하여 리턴

abs(3) #3

abs(-3) #3

abs(-1.2) #1.2

pow() 함수

pow(x, y)에서 x에 y를 제곱한 결과를 반환

pow(2, 4) #16 

pow(3, 3) #27

pow(5, 2) #25

round() 함수

round(x , y)에서 숫자 x를 소수점 y 자리까지 반올림한 후 반환

round(1.6) #2 

round(1.2) #1

round(1.234, 2) #1.23

round(1.678, 1) #1.7

max(), min() 함수

iterable 객체를 입력받아 최댓값(최솟값)을 반환

max([1, 2, 3]) #3 

max("python") #'y' -> 알파벳도 순위가 있다 a가 제일 낮고, z가 제일 높다

max({1:3, 2:'a’}) #2 오직 key 값만 비교해서 제일 큰 값을 리턴함

min([1, 2, 3]) #1

min("python") 'h'

min({1:3, 2:'a’}) #1 -> 오직 key값만 비교

sum()함수

iterable 객체를 입력받아 모든 요소의 합을 반환

sum([1,2,3]) #6 

sum((4,5,6)) #15

sum({1:3, 2:'a’}) #3 -> key값만 더함

sum({1, 2}) #3

정렬 관련 내장 함수

• reversed(seq): seq의 요소 순서를 역순으로 수정한 iterator 객체로 반환
• sorted(iterable): iterable 객체를 정렬한 후 그 결과를 리스트로 반환
• filter(f, iterable): iterable 객체의 각 요소에 f 함수를 반영한 후 True가 반환되는 요소만을 iterator 객체로 반환

reversed() 함수

sequence 객체를 입력받아 객체의 요소 순서를 역순으로 수정한 후 iterable 객체로 반환

reversed(["a", "b", "c", "d"]) #<list_reverseiterator at 0x7f278dc2cd50>

#<list_reverseiterator at 0x7f278dc2cd50> -> 이터러블 객체 자체임
#이터러블 객체 자체를 다루긴 힘드니 다른 함수를 이용하여 접근해보자

list(reversed(["a", "b", "c", "d"])) #['d', 'c', 'b', 'a']

sorted() 함수

iterable 객체를 입력받아 정렬한 후 결과를 리스트로 반환함

sorted([3, 1, 2]) #[1, 2, 3]

sorted(['a', 'c', 'b’]) #['a', 'b', 'c’] 

sorted("zero") #['e', 'o', 'r', 'z’] 

sorted((3, 2, 1)) #[1, 2, 3]

filter() 함수

함수(f), iterable 객체를 입력받아 각 요소에 f 함수를 반영한 후 True를 만족하는 요소만을 모아 iterable로 반환

def positive(x):
return x > 0
print(list(filter(positive, [1, -3, 2, 0, -5, 6]))) #[1,2,6]

오류의 종류

• 프로그램 실행 전에 발생하는 오류 : 문법 오류
• 프로그램 실행 중에 발생하는 오류 : 런타임 오류(예외)

예외 처리는 런타임 오류를 최대한 줄이는 것이다.

try-except

try-except의 기본 형태

try:
    #예외가 일어날 것 같은 코드 입력
except:
    #예외가 일어나면 할 작업 입력

• try블록에는 예외가 일어날 것 같은 코드를 입력한다.
• try블록에서 오류가 일어난다면 except블록에 입력된 명령이 실행된다.
• try블록에서 오류가 일어나지 않는다면 except블록의 명령이 실행되지 않는다.

intnum = input("정수를 입력하세요 : ")
try:
    print(f"당신이 입력한 값은 {int(intnum)}입니다")
except:
    print("잘못된 값을 입력했습니다.")

위의 예제에서 사용자로부터 입력을 받고 그 값이 정수면 프로그래머가 의도한 대로 흐름이 이어지는 것이고, 실수나, 문자열 등을 입력하면 의도한 대로 흐름이 이어지는 것이 아니다. 그래서 except문으로 의도한 대로 가게끔 하면 된다.

try-except-else

try:
    #오류가 일어날수도 있는 작업 입력
except:
    #오류가 일어났을 때의 작업 입력
else:
    #오류가 일어나지 않았을 때 작업 입력

try-except-else구문은 예외가 발생할 가능성이 있는 코드만 try 구문 내부에 넣고 나머지를 모두 else구문으로 빼는 경우가 많다.

intnum = input("정수를 입력하세요 : ")
try:
    intnum = int(intnum)
except:
    print("잘못된 값을 입력했습니다.")
else:
    print(f"당신이 입력한 값은 {int(intnum)}입니다")

finally문

• finally 구문은 예외 처리 구문에서 가장 마지막에 사용할 수 있는 구문이다.
• 예외가 발생하든 안 하든 무조건 실행된다.
• 함수 내부에서 try-finally문을 사용하고 있다면 return을 만나도 finally문은 실행된다.

intnum = input("정수를 입력하세요 : ")
try:
    intnum = int(intnum)
    print(f"당신이 입력한 값은 {int(intnum)}입니다")
except:
    print("잘못된 값을 입력했습니다.")
finally:
    print("finally 구문 실행")

위의 예제에서 사용자로부터 정수를 받아도 finally구문은 실행되고, 정수 이외의 값을 받아도 finally 구문은 실행된다.

def func(intnum):
    try:
        intnum = int(intnum)
        print(f"당신이 입력한 값은 {int(intnum)}입니다")
        return
    except:
        print("잘못된 값을 입력했습니다.")
        return
    finally:
        print("finally 구문 실행")
intnum = input("정수를 입력하세요 : ")
func(intnum)

위의 예제에서 함수 매개변수로 정수를 넘기든, 정수 외에 다른 값을 넘기든 finally문은 무조건 실행된다.

(return을 만나도 finally문은 실행됨)

예외 처리 조합

• try-except
• try-except-else
• try-except-finally
• try-except-else-finally
• try-finally

이 외의 조합은 실행했을 때 문법 오류가 발생한다.

예외 구분하기

except 뒤에 예외의 종류를 입력해서 예외를 구분할 수 있음

try:
    #예외가 발생할 가능성이 있는 구문
except:예외의 종류A
    #예외 A가 발생했을 떄 실행할 구문
except:예외의 종류B
    #예외 B가 발생했을 떄 실행할 구문
except:예외의 종류C
    #예외 C가 발생했을 떄 실행할 구문

예를 들면

list_number = [52, 273, 32, 72, 100]
try:
    number_input = int(input("정수 입력> "))
    print(f"{number_input}번째 요소: {list_number[number_input]}")
except ValueError:
    # ValueError가 발생하는 경우
    print("정수를 입력하세요")
except IndexError:
    # IndexError가 발생하는 경우
    print("리스트의 인덱스를 벗어났음")

이렇게 예외의 종류에 따라 다르게 대응할 수 있다.

예외 구분이 안될 때

위에서 예외를 구분했는데, 예외의 구분은 예외의 종류에 따라 다르게 대응하기 위함이다

하지만 예외의 종류를 알 수 없다면 어떻게 해야할까?

최대한 예외를 구분해서 사용자에게 알렸지만, 예외를 구분할 수 없다면 사용자에게 무슨 예외가 일어났는지 알려달라고 요청하는 방법밖에 없다.

우리가 어떤 프로그램을 쓰다가 오류가 나면 오류 내용을 서술해서 전송해달라고 요청하는 프로그램을 봤을 것이다.

이럴 때 사용하는 것이 모든 예외의 어머니인 Exception을 사용하는 것이다.

list_number = [52, 273, 32, 72, 100]
try:
    number_input = int(input("정수 입력> "))
    print(f"{number_input}번째 요소: {list_number[number_input]}")
    ㅇㅇ.ㅁㄴㅇㅁㄴㅇ()#일부러 예외를 발생시킴
except ValueError:
    # ValueError가 발생하는 경우
    print("정수를 입력하세요")
except IndexError:
    # IndexError가 발생하는 경우
    print("리스트의 인덱스를 벗어났음")
except Exception:
    print("알수없는 오류가 일어났습니다. 오류 내용을 저희에게 알려주세요.")

이렇게 예외 처리를 하면 사용자에게 피드백을 받을 수 있다.

파일 입출력을 알기 전에

파일 입출력을 알기 전에 알아야 하는 개념이 있다.

파일의 논리적 구조

• 파일 안에는 byte들이 순차적으로 저장되어 있다.
• 파일의 맨 끝에는 EOF(end-of-file)마커가 있다.

파일 포인터

파일의 입출력 동작이 발생하는 위치를 파일 포인터라고 한다.

• 파일을 처음 열면, 파일 포인터는 파일의 첫 번째 바이트를 가리킨다.
• 파일의 내용을 읽거나 쓰면 파일 포인터는 자동으로 업데이트(다음 바이트를 가리킴)된다.

파일 열고 닫기

파일 열기

open()함수를 이용하여 파일을 열 수 있다.

close()함수를 이용하여 파일을 닫을 수 있다.

• open() : 파일의 이름을 받아서 파일 객체를 생성한 후 이를 반환
• close() : 파일 객체가 가지고 있는 close()메소드 호출 시 파일 닫힘

open()함수로 파일을 열 때, 어떤 모드로 작업을 할 것인지 명시해야 한다.

file = open("input.txt", "r") #파일 열기(읽기 모드)
#명령
file.close() #파일을 열었으면 꼭 닫아주자

파일 닫기

파일 닫기는 기본적으로 close() 메소드를 이용하여 이루어지지만, 파일을 닫지 않았을 때, 닫히지 않은 파일 때문에 메모리가 계속 낭비되니 꼭 닫아줘야 한다. 아래의 내용은 프로그래머가 실수로 파일을 열고 닫지 않는 것을 방지하는 구문이다.

try - finally 구문 사용

파일을 열 때 오류가 발생되었을 때 사용한다.

finally구문은 오류가 나든 안 나든 무조건 실행되니, 파일을 확실히 닫을 수 있다.

try: # 예외가 발생할 가능성이 있는 작업들을 여기에  둔다.
     infile  = open("input.txt", "r", encoding = "UTF8") #input이 같은 위치에 있다 가정
     #여러가지 파일 처리 작업 코드 작성
finally:# try블록에서 예외 발생시 프로그램 종료 전 반드시  실행된다.
     infile.close( )

with구문 사용

with 명령문 내의 블록이 종료될 때 파일이 자동으로 닫힘

close() 메소드 호출이 필요 없다

with open("input.txt", "r", encoding = "UTF8") as infile:
    line = infile.readline().rstrip()
    while line != "" :
        print(line)
        line = infile.readline()

파일 읽고 쓰기

파일 읽기

한 줄씩 읽기

파일을 열었다면 readline 메소드를 이용하여 한 줄씩 읽을 수 있다.

파일 포인터는 파일의 첫 위치에 있다가 readline 메소드 실행 시 다음 줄로 이동한다.

infile  = open("input.txt", "r", encoding = "UTF8") #input이 같은 위치에 있다 가정
line = infile.readline()
while line != "" :
    print(line)
    line = infile.readline()
#출력 결과
#홍길동
#
#김철수

코드에 보이는 encoding = "UTF8"은 뒤에서 설명하겠다.

이런 식으로 코드를 작성하면 출력 결과와 같이 줄 바꿈이 같이 출력된다.

그 이유는 line 변수 안에 줄 바꿈(\n)이 포함되어 있어서 그런 것이다.

이럴 때는 아래의 코드로 변경해보자

infile  = open("input.txt", "r", encoding = "UTF8") #input이 같은 위치에 있다 가정
line = infile.readline().rstrip() #rstrip을 이용하여 오른쪽에 줄바꿈 문자와 같은 공백 제거
while line != "" :
    print(line)
    line = infile.readline().rstrip()
#출력 결과
#홍길동
#김철수

encoding = "UTF8" -> 인코딩 방식 설정
인코딩(Encoding)은 문자를 바이트로 변환하는 것, 디코딩(Decoding)은 바이트를 문자로 변환하는 것을 말한다
그리고 그 변환하는 방식에 UTF-8, CP949, ANSI 등등이 존재하는데
인코딩과 디코딩 방식이 서로 일치해야 프로그램이 정상적으로 읽어낼 수 있다.
인코딩 방식을 설정하지 않으면, 메모장의 인코딩 방식과 파이썬의 디코딩 방식이 일치하지 않아 오류가 발생한다.

통째로 읽기

파일을 한줄 씩 말고 통째로 읽을 수도 있다.

read()메소드를 이용하면 된다.

with open("input.txt", "r", encoding = "UTF8") as infile:
    all = infile.read()
    print(all)

파일이 무척 크다면 많은 양의 메모리를 필요로 하기 때문에 주의가 필요하다

한 글자씩 읽기

read() 메소드에 매개변수로 1을 입력하면 한 글자씩 읽는다

with open("input.txt", "r", encoding = "UTF8") as infile:
    one = infile.read(1)
    while one != "":
        print(one)
        one = infile.read(1)
#출력 결과
#홍
#길
#동
#
#
#김
#철
#수

파일 쓰기

• “w”모드로  파일을  열었을  때  파일에  쓰기  가능
• wirte() 메소드 사용

with open("input.txt", "w", encoding = "UTF8") as infile:
    infile.write("ReBugs\n")

실행을 해보면 input.txt파일에 ReBugs라고 적혀있는 것을 볼 수 있다.

w모드는 기존에 있던 내용을 초기화하고 새로 쓰는 것을 인지하길 바란다.

이어서 쓰고 싶으면 a모드를 사용하면 된다.

또한 변수의 값을 문자열에 포함시켜서 쓸 수 있다.

with open("input.txt", "w", encoding = "UTF8") as infile:
    url = "https://rebugs.tistory.com/"
    infile.write(f"ReBugs 주소 : {url}\n")

모듈이란?

여러 개의 변수와 함수를 지니고 있는 집합체를 모듈이라고 한다.

  -자바의 라이브러리와 유사한 개념

모듈은 표준 모듈과 외부 모듈로 나뉜다

• 표준 모듈 : 파이썬이 기본적으로 내장하고 있는 모듈
• 외부 모듈 : 개발자가 만들어서 공개한 모듈

여러 개의 변수와 함수를 지닌 집합체를 모듈이라고 하고 이러한 모듈이 합쳐진 것을 패키지라고 한다.

  -모듈을 디렉토리 형식으로 구조화한 것이 패키지

모듈을 사용하는 이유

• 코드 재사용에 유리
• 코드를 기능별로 구분하고 관리에 편리
• 복잡하고 어려운 기능을 포함하는 프로그램을 간단한 코드로 제작 가능

모듈 사용하기

import문으로 모듈을 가져올 수 있다.

import random #랜덤 모듈 가져오기
print(random.randint(0,10))

from문으로 특정 모듈에서 필요한 함수만 가져올 수 있다.

from random import randint
print(randint(0,10))

import문으로만 모듈을 가져오는 것과 차이가 보이가 보이는가?

import문만 사용하면 특정 함수를 호출할 때, 모듈명.함수명() <- 이런 식으로 호출하지만

from문을 사용하면 함수명() <- 이런식으로 간편하게 호출할 수 있다.

하지만 현재 작성중인 프로그램 안에 함수의 이름이 중복되면 오류가 뜨니 유의해야 한다. 

as문으로 모듈에 이름(닉네임)을 붙힐 수 있다.

import random as rd
print(rd.randint(0,10))

모듈의 이름이 길거나 자신이 편한 이름을 붙이고 싶을 때 이용한다.