클래스 (Class)

클래스는 자료형을 직접 만들 수 있는 도구다.
파이썬은 기본적으로 int, str 같은 자료형을 제공하지만, 사용자가 직접 자료형(클래스)을 정의할 수 있다.

클래스 정의하기

class 클래스이름:
def init(self):
# 생성자 (객체가 생성될 때 자동 실행됨)
수행할 문장

예시:

class FourCal:
def init(self, first, second):
self.first = first
self.second = second

객체 생성하기

a = FourCal(4, 2)

클래스 내부 함수 (메서드) 정의

class FourCal:
def init(self, first, second):
self.first = first
self.second = second

def add(self):
    return self.first + self.second

def mul(self):
    return self.first * self.second

def sub(self):
    return self.first - self.second

def div(self):
    return self.first / self.second

a = FourCal(4, 2)
a.add()  # 6
a.mul()  # 8
a.sub()  # 2
a.div()  # 2.0

생성자 (__init__) 이해하기

객체가 생성될 때 자동 호출되어 초기값을 설정함.

class Sample:
def init(self, value):
self.value = value

self의 의미

  • 클래스 내 메서드는 반드시 첫 번째 인자로 self를 가짐
  • self는 생성된 객체 자기 자신을 의미함
  • 객체 내 변수 접근: self.변수

클래스에 함수 추가하기

class MoreFourCal(FourCal):
def pow(self):
return self.first ** self.second



a = MoreFourCal(2, 3)
a.pow()  # 8

상속

기존 클래스를 상속받아 새로운 클래스를 만들 수 있다.

class MoreFourCal(FourCal):
pass  # 기존 기능을 그대로 상속

메서드 오버라이딩 (재정의)

부모 클래스의 메서드를 자식 클래스에서 다시 정의할 수 있다.

class SafeFourCal(FourCal):
def div(self):
if self.second == 0:
return 0
else:
return self.first / self.second



a = SafeFourCal(4, 0)
a.div()  # 0

클래스 변수와 인스턴스 변수

  • 클래스 변수: 클래스에 공유되는 변수
  • 인스턴스 변수: 객체마다 따로 존재
class Family:
lastname = “김”

print(Family.lastname)  # 김

a = Family()
b = Family()
print(a.lastname)  # 김
print(b.lastname)  # 김

Family.lastname = “박”
print(a.lastname)  # 박
print(b.lastname)  # 박

※ 클래스 변수는 클래스 자체 또는 모든 인스턴스에서 공유됨

모듈 (Module)

모듈이란 함수, 변수, 클래스 등을 모아 놓은 파이썬 파일(.py) 을 말한다.
필요할 때 import하여 사용할 수 있다.

모듈 만들기

예: mod1.py 파일을 만든다.

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

def sub(a, b):
return a - b

모듈 불러오기 (import)

import mod1
print(mod1.add(3, 4))  # 7
print(mod1.sub(4, 2))  # 2

또는 from을 사용해 직접 함수만 가져올 수 있다.

from mod1 import add
add(3, 4)  # 7

여러 함수 가져오기:

from mod1 import add, sub

전체 가져오기:

from mod1 import * # 권장되지 않음

모듈 이름 확인하기

모듈 내부에서 자신의 이름을 확인할 수 있다.

print(name)

직접 실행하면 __main__, import되면 파일명이 출력된다.

이를 활용해 테스트 코드를 작성할 수 있다:

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

if name == “main”:
print(add(3, 4))

클래스가 포함된 모듈

예: mod2.py

class Calculator:
def init(self):
self.result = 0

def add(self, num):
    self.result += num
    return self.result

사용 예:

from mod2 import Calculator

cal1 = Calculator()
print(cal1.add(3))  # 3
print(cal1.add(4))  # 7

다른 위치에 있는 모듈 사용하기

  • sys.path에 디렉토리 추가
import sys
sys.path.append(”/사용할/모듈/디렉토리”)
  • 또는 환경 변수 PYTHONPATH에 디렉토리 등록

표준 모듈 (라이브러리)

파이썬은 다양한 표준 모듈을 제공한다.

예:

import math
print(math.pi)         # 3.141592…
print(math.sqrt(16))   # 4.0

import random
print(random.randint(1, 10))  # 1~10 사이 임의의 정수

외부 모듈

  • pip을 사용해 설치

pip install 모듈이름

예:

pip install requests

사용 예:

import requests
res = requests.get(“https://example.com”)
print(res.status_code)

패키지 (Package)

패키지는 모듈을 계층적으로 관리할 수 있게 해주는 디렉터리 구조다.
패키지란, 여러 모듈을 담고 있는 폴더이다.

패키지 만들기

다음과 같은 디렉터리 구조를 만든다.

game/
├── init.py
├── sound/
│   ├── init.py
│   ├── echo.py
├── graphic/
│   ├── init.py
│   ├── render.py
  • __init__.py 파일은 해당 디렉토리가 패키지임을 알리는 역할
  • 파이썬 3.3 이상에서는 없어도 되지만, 있는 게 좋다

모듈 불러오기

import game.sound.echo
game.sound.echo.echo_test()

또는 하위 모듈을 직접 import 할 수도 있다:

from game.sound import echo
echo.echo_test()

또는 함수만 직접 import:

from game.sound.echo import echo_test
echo_test()

상대 경로로 import 하기

from . import echo ← 현재 디렉터리 기준
from ..sound import echo ← 부모 디렉터리 기준

상대 경로 import는 모듈이 패키지 내부에서 실행될 때만 사용 가능
직접 실행하면 ImportError 발생할 수 있음

init.py 사용

패키지 디렉터리에 __init__.py 파일을 만들어
패키지를 초기화하거나, 외부에 노출할 모듈을 지정할 수 있다.

예:

# game/sound/__init__.py
__all__ = ['echo']

이렇게 하면 from game.sound import * 시 echo만 import 된다.

예외 사항

import * 문법은 init.py에서 all 리스트로 허용된 것만 가져옴 이 외에는 사용을 권장하지 않음

패키지와 모듈 위치 설정

  • 현재 파이썬이 모듈을 찾는 경로는 sys.path에 저장되어 있음
  • 필요하면 경로를 추가해야 함
import sys
sys.path.append("/my/custom/path")

예외 처리 (Exception Handling)

프로그래밍 중 오류가 발생할 수 있는 부분을 처리하여 프로그램이 중단되지 않도록 만드는 방법.

기본 구조

try:
    실행할 코드
except 예외종류:
    예외 발생 시 실행할 코드

예시:

try:
    4 / 0
except ZeroDivisionError:
    print("0으로 나눌 수 없습니다.")

여러 개의 except 문

try:
    a = [1, 2]
    print(a[3])
    4 / 0
except ZeroDivisionError:
    print("0으로 나눌 수 없습니다.")
except IndexError:
    print("인덱스 오류입니다.")

→ 가장 먼저 발생한 예외만 처리된다.

하나의 except에서 여러 예외 처리

try:
    a = [1, 2]
    print(a[3])
except (ZeroDivisionError, IndexError):
    print("오류 발생!")

예외 메시지 확인하기 (as 사용)

try:
    4 / 0
except ZeroDivisionError as e:
    print(e)

출력: division by zero

finally 문

예외 발생 여부와 관계없이 항상 실행되는 블록

try:
    print("try 실행")
    1 / 0
except:
    print("except 실행")
finally:
    print("finally 실행")

→ 출력:

try 실행  
except 실행  
finally 실행

예외 발생시키기 (raise)

직접 예외를 발생시킬 수 있다.

def raise_error():
    raise NotImplementedError

raise_error()

사용자 정의 예외 만들기

class MyError(Exception):
    pass

def say_nick(nick):
    if nick == "바보":
        raise MyError()
    print(nick)

try:
    say_nick("바보")
except MyError:
    print("사용자 정의 예외 발생!")

예외 메시지 포함하기

class MyError(Exception):
    def __init__(self, msg):
        self.msg = msg
    def __str__(self):
        return self.msg

try:
    raise MyError("오류가 발생했습니다.")
except MyError as e:
    print(e)

출력: 오류가 발생했습니다.

정리

  • try ~ except: 예외 발생 시 처리
  • except e: 예외 메시지 확인
  • finally: 무조건 실행
  • raise: 예외 강제 발생
  • 사용자 정의 예외: Exception 상속

내장 함수 (Built-in Functions)

파이썬은 기본적으로 다양한 내장 함수를 제공한다.
외부 모듈 없이 언제든지 사용할 수 있다.

abs(x)

절댓값 반환

abs(-3)  # 3
abs(3.14)  # 3.14

all(iterable)

모든 요소가 참이면 True, 하나라도 거짓이면 False

all([1, 2, 3])  # True
all([1, 0, 3])  # False

any(iterable)

하나라도 참이면 True, 모두 거짓이면 False

any([0, "", None])  # False
any([0, "", 1])  # True

chr(i)

유니코드 정수 → 문자

chr(97)  # 'a'

dir([object])

객체가 가진 변수나 함수(속성) 목록 리턴

dir([1, 2, 3])  # list의 메서드 목록 출력

divmod(a, b)

a를 b로 나눈 몫과 나머지를 튜플로 반환

divmod(7, 3)  # (2, 1)

enumerate(iterable)

반복 가능한 자료형을 (index, 요소) 형태로 반환

for i, name in enumerate(['a', 'b', 'c']):
    print(i, name)

eval(expression)

문자열로 된 표현식을 실행한 결과 반환

eval("1 + 2")  # 3
eval("'hi' + 'world'")  # 'hiworld'

filter(function, iterable)

함수 조건을 만족하는 요소만 필터링

def is_positive(x):
    return x > 0

list(filter(is_positive, [1, -3, 2, 0, -5]))  # [1, 2]

hex(x)

정수를 16진수 문자열로 변환

hex(255)  # '0xff'

id(object)

객체의 고유 주소값 반환

a = 3
id(a)

input([prompt])

사용자 입력 받기 (문자열로 반환됨)

name = input("이름을 입력하세요: ")

int(x [, base])

문자열을 정수로 변환 (진수도 지정 가능)

int('3')       # 3
int('11', 2)   # 3

isinstance(object, class)

객체가 클래스의 인스턴스인지 검사

isinstance(3, int)  # True

len(s)

길이 반환

len("python")  # 6

list([iterable])

리스트로 변환

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

map(function, iterable)

함수를 반복 가능한 객체의 요소에 적용

def square(x):
    return x * x

list(map(square, [1, 2, 3]))  # [1, 4, 9]

max(iterable)

최댓값 반환

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

min(iterable)

최솟값 반환

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

open(filename, mode)

파일을 열어 파일 객체 반환

f = open("file.txt", 'r')

ord(c)

문자 → 유니코드 정수

ord('a')  # 97

pow(x, y)

x ** y와 같음

pow(2, 3)  # 8

range([start], stop[, step])

정수 시퀀스 생성

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

round(number[, ndigits])

반올림

round(3.14159, 2)  # 3.14

sorted(iterable[, key][, reverse])

정렬된 리스트 반환 (원본 변경 X)

sorted([3, 1, 2])  # [1, 2, 3]
sorted("zero")     # ['e', 'o', 'r', 'z']

str(object)

문자열로 변환

str(3)     # '3'
str(3.14)  # '3.14'

sum(iterable[, start])

합계 반환

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

tuple([iterable])

튜플로 변환

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

type(object)

객체의 자료형 반환

type("abc")  # <class 'str'>

zip(*iterables)

여러 iterable을 묶어서 튜플의 리스트로 반환

list(zip([1, 2], ['a', 'b']))  # [(1, 'a'), (2, 'b')]

표준 라이브러리

파이썬은 다양한 표준 라이브러리를 제공하며, import만 하면 바로 사용할 수 있다.

sys

시스템 관련 정보를 다루는 모듈

import sys

sys.argv        # 명령행 인수
sys.exit()      # 강제 종료
sys.path        # 모듈 검색 경로

예:

# hello.py
import sys
print(sys.argv)

명령어:
python hello.py arg1 arg2 → ['hello.py', 'arg1', 'arg2']

pickle

파이썬 객체를 파일에 저장하거나 불러올 때 사용

import pickle

f = open("test.txt", "wb")
data = {1: 'python', 2: 'you'}
pickle.dump(data, f)
f.close()

# 불러오기
f = open("test.txt", "rb")
data = pickle.load(f)
print(data)  # {1: 'python', 2: 'you'}

os

운영체제와 상호작용할 수 있는 기능 제공

import os

os.environ        # 환경 변수
os.getcwd()       # 현재 디렉토리
os.chdir("path")  # 디렉토리 이동
os.system("dir")  # 시스템 명령 실행

shutil

파일 복사 관련 기능 제공

import shutil

shutil.copy("src.txt", "dst.txt")

glob

파일 이름 리스트를 얻을 때 사용 (와일드카드 사용 가능)

import glob

glob.glob("*.py")  # 현재 폴더의 모든 .py 파일 리스트

tempfile

임시 파일과 디렉터리를 쉽게 만들 수 있음

import tempfile

f = tempfile.TemporaryFile()
f.write(b"Hello")
f.seek(0)
print(f.read())
f.close()

time

시간 관련 함수 제공

import time

time.time()             # 현재 시간 (timestamp)
time.localtime()        # struct_time
time.asctime()          # 보기 좋은 문자열 시간
time.sleep(1)           # 1초 대기

예: 1초 간격으로 5번 출력

for i in range(5):
    print(i)
    time.sleep(1)

calendar

달력 관련 기능 제공

import calendar

print(calendar.calendar(2025))
print(calendar.month(2025, 7))
calendar.isleap(2024)  # 윤년 여부

random

난수 생성 관련 함수 제공

import random

random.random()           # 0~1 사이 임의의 실수
random.randint(1, 10)     # 1~10 사이 정수
random.choice(['a', 'b']) # 리스트에서 임의 선택
random.shuffle([1, 2, 3]) # 리스트 섞기

webbrowser

웹 브라우저를 열 수 있음

import webbrowser

webbrowser.open("https://www.google.com")

외부 라이브러리

파이썬 설치 시 기본으로 제공되지 않는 라이브러리를 외부 라이브러리라고 하며, 사용 전 pip 도구로 설치해야 한다.
pip는 ‘핍’이라고 읽으며, 의존성 있는 패키지도 함께 설치해준다.

pip 사용법

  • 설치:

    pip install SomePackage

  • 제거:

    pip uninstall SomePackage

  • 특정 버전 설치:

    pip install SomePackage==1.0.4

  • 최신 버전 설치:

    pip install --upgrade SomePackage

  • 설치된 패키지 목록 보기:

    pip list

예시 출력:

Package         Version
--------------- -------
amqp            2.1.4
celery          3.1.0
requests        2.31.0
...

Faker

설치

pip install Faker

기본 사용

from faker import Faker

fake = Faker()
fake.name()       # 'Matthew Estrada' 등
fake.address()    # '충청북도 수원시 잠실6길 ...'

  • 한국어 데이터 사용:

    fake = Faker('ko-KR')
fake.name()  # '김하은'

  • 테스트용 데이터 30건 생성:

    test_data = [(fake.name(), fake.address()) for i in range(30)]

주요 메서드

메서드설명
fake.name()이름
fake.address()주소
fake.postcode()우편번호
fake.country()국가명
fake.company()회사명
fake.job()직업명
fake.phone_number()전화번호
fake.email()이메일
fake.user_name()사용자명
fake.pyint(min, max)임의의 정수
fake.ipv4_private()IP 주소
fake.text()문장
fake.color_name()색상명

sympy

수학식 기호화 및 방정식 풀이용 외부 라이브러리

설치

pip install sympy

예제: 일차방정식 풀이

from fractions import Fraction
import sympy

x = sympy.symbols("x")  # 미지수 x
f = sympy.Eq(x * Fraction('2/5'), 1760)  # x*(2/5) = 1760

result = sympy.solve(f)  # [4400]
remains = result[0] - 1760

print(f"남은 돈은 {remains}원입니다.")  # 2640
  • sympy.symbols("x"): x라는 미지수 기호 생성
  • sympy.Eq(a, b): a = b 형태 방정식 표현
  • sympy.solve(): 방정식의 해 구하기
  • fractions.Fraction: 유리수 정확히 표현

예제: 이차방정식 풀이

import sympy

x = sympy.symbols("x")
f = sympy.Eq(x**2, 1)
sympy.solve(f)  # [-1, 1]

예제: 연립방정식 풀이

import sympy

x, y = sympy.symbols("x y")
f1 = sympy.Eq(x + y, 10)
f2 = sympy.Eq(x - y, 4)
sympy.solve([f1, f2])  # {x: 7, y: 3}
  • 미지수가 2개 이상인 경우 dict 형태로 반환됨