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1. 객체지향과 프로그래밍(OOP)
객체지향 프로그래밍(Object-Oriented Programming, OOP)은 소프트웨어를 설계하고 구현하는 데 사용되는 중요한 프로그래밍 패러다임 중 하나입니다. 이 패러다임은 프로그램을 "객체"라고 불리는 독립적인 개체로 나누고, 이러한 객체들 간의 상호작용을 통해 프로그램을 구성하는 개발 방법론입니다.
- 여러 명사를 묶음으로 개념
절차지향 프로그래밍
절차지향프로그래밍은 프로그램을 작성할 때 일련의 절차 또는 단계에 따라 코드를 구성하는 방식입니다. 이러한 단계나 절차들은 주로 함수나 서브루틴으로 나누어져 있으며, 각각의 함수는 특정한 작업을 수행합니다. 주로 '입력 - 처리 - 출력'의 순차적인 절차를 따르며, 코드를 위에서부터 아래로 실행하면서 데이터를 처리하는 방식으로 동작합니다. C 언어와 같은 프로그래밍 언어는 주로 절차지향적인 스타일을 따릅니다.
함수형 프로그래밍
함수형프로그래밍은 함수(function)를 최우선으로 취급하여 프로그램을 작성하는 패러다임입니다. 함수는 다른 함수에 전달되거나 반환될 수 있으며, 함수들 간의 조합을 통해 복잡한 작업을 수행합니다. 상태를 변경하지 않고 데이터를 처리하고, 부작용(side effect)을 최소화하려는 노력이 있습니다. 함수형 언어로는 Haskell, Lisp, Clojure 등이 있으며, 몇몇 다른 언어들도 함수형 프로그래밍을 지원합니다. 함수형 프로그래밍은 병렬처리와 상태 관리에 용이하며, 함수들을 조합하여 간결하고 안정적인 코드를 작성하는데 도움이 됩니다.
2. 클래스
프로그램을 작성할 때 클래스는 필수적으로 사용하는 문법은 아니지만, 클래스를 사용하여 얻는 이점이 많기에 많은 개발자들이 파이썬을 사용할 때 클래스를 사용한다.
- 객체(Object): 객체는 현실 세계에서의 실제 개체나 추상적인 개념을 모델링한 것입니다. 예를 들어, 자동차, 사람, 은행 계좌 등이 객체가 될 수 있습니다. 객체는 데이터(속성, 상태)와 메서드(동작, 함수)로 구성됩니다. 메모리에 올라가있는 변수와 함수들의 집합입니다.
- 클래스(Class): 클래스는 객체를 만들기 위한 템플릿 또는 설계도입니다. 클래스는 객체의 공통 속성과 동작을 정의하며, 객체를 생성하는데 사용됩니다. 예를 들어, "자동차" 클래스는 모든 자동차 객체가 가져야 하는 속성(색상, 속도)과 메서드(주행, 멈춤)를 정의할 수 있습니다. 객체가 메모리에 올라가기전 객체를 표현할 설계도, 속성
- 인스턴스(Instance): 클래스를 기반으로 실제로 생성된 객체를 인스턴스라고 합니다. 클래스는 여러 인스턴스를 생성할 수 있으며, 각 인스턴스는 독립적인 데이터와 메서드를 가집니다. (실제 생성되어 메모리에 올라온 객체), (객체는 추상적 개념)
#클래스 형태
class 클래스이름:
# 클래스 속성(멤버 변수) 정의
속성1 = 초기값1
속성2 = 초기값2
2-1. 객체 생성(인스턴스)
원래 객체를 만들어야 하는데, 객체를 안만들어도 클래스 이름으로 속성을 부를 수 있습니다.
#객체 생성
class d:
pass
bul=d()
print(bul)
print(type(bul))
2-2. 객체 속성 초기화
class d:
a='hash'
b=3
c='chocolate'
bul=d()
print(bul.a)
print(bul.b)
print(bul.c)
2-3. 객체 메서드 사용
#객체 메서드 활용
class d:
def a(self): #매개변수 1개 선언, 매개변수->메모리값 저장
print('출력값 출력')
#객체 선언
qwe=d() #객체<-클래스 저장
qwe.a() #객체에 메모리 저장된 함수를 메서드로 사용
3. 생성자
파이썬에서 생성자(Constructor)는 클래스의 인스턴스가 생성될 때 자동으로 호출되는 특별한 메서드입니다. 생성자는 객체의 초기화를 담당하며, 객체가 생성될 때 필요한 속성을 초기화하고 설정하는 역할을 합니다. 파이썬에서 생성자 메서드는 init라고 이름이 정해져 있습니다. 생성자란 객체가 생성될 때 자동으로 호출되는 메서드를 의미합니다.
- 있어도 되고 없어도 된다. 다만, 생성자 메서드 자체로는 호출하는게 없습니다.
- 내부적으로 빈 생산자를 만들게 됨, 걔를 호출하고 메모리 올라간다.
#생성자 형태
class 클래스이름:
def __init__(self, 매개변수1, 매개변수2):
self.속성1 = 매개변수1
self.속성2 = 매개변수2
#생성자
class d: #class선언
def __init__(self): #생성자 메서드 init
self.a='dark' #생성자 속성 부여
self.b=3
self.c='chocolate'
milk=d() #객체 선언
print(milk)
print(milk.a)
print(milk.b)
print(milk.c)
4. 메서드
메서드(Method)는 객체지향 프로그래밍(OOP)에서 사용되는 함수와 비슷한 개념이지만, 클래스 내부에 정의되어 특정 객체에 연결된 함수입니다. 메서드는 해당 클래스의 모든 객체에서 공유되며, 객체의 동작을 정의하거나 특정 작업을 수행하는 데 사용됩니다.
- 콜백함수가 메서드를 함수로 호출하는것처럼, 클래스 내부의 메서드는 개체와 연결된 함수
4-1. 메서드 정의
#메서드 정의
class heavy:
def __init__(self):
self.n=0
def plus(self):
self.n +=1
def minus(self):
self.n -=1
def hat(self):
self.n **=1
def reset(self):
self.n = 0
def current(self):
return self.n
hash=heavy() # 객체 선언
hash.plus()
hash.plus()
hash.plus()
hash.plus()
print(hash.current())
hash.minus()
print(hash.current())
4-2. 메서드 타입
- 인스턴스 메서드(Instance Method): 객체의 상태를 조작하거나 객체에 특정 작업을 수행하는 메서드입니다. 대부분의 클래스 메서드는 인스턴스 메서드입니다. 위의 예제에서 보여진 init 메서드도 인스턴스 메서드입니다.
- 클래스 메서드(Class Method): 클래스 레벨에서 동작하며, 모든 인스턴스가 공유하는 메서드입니다. 클래스 메서드는 @classmethod 데코레이터를 사용하여 정의하며, 첫 번째 매개변수로 cls를 사용합니다.
- 정적 메서드(Static Method): 특정 클래스나 인스턴스와 관련이 없는 메서드로, 클래스 내부에 정의되어 있지만 클래스나 인스턴스와 독립적으로 호출될 수 있습니다. 정적 메서드는 @staticmethod 데코레이터를 사용하여 정의합니다.
#인스턴스 메서드
class new:
def add(self, x, y):
return x+y
def multiply(self,x,y):
return x*y
n=new() # 객체 생성
a=n.add(4,5)
print(a)
b=n.multiply(4,5)
print(b)
#클래스메서드
class new:
@classmethod # @classmethod로 사용
def add(self, x, y):
return x+y
@classmethod
def multiply(self,x,y):
return x*y
print(new.add(10,3))
print(new.multiply(5,7))
#스태틱메서드
class chin:
@staticmethod #스태틱메서드는 메모리에 저장
def stract(x,y):
return x*y
n=chin()
n.stract(3,5)
5. 클로저
클로저(Closure)는 프로그래밍 언어에서 중요한 개념 중 하나로, 함수와 그 함수가 참조하는 외부 변수(또는 자유 변수) 사이의 관계를 나타냅니다. 클로저는 함수의 내부에서 정의된 함수로, 내부 함수가 외부 함수의 변수에 접근할 수 있고, 외부 함수는 내부 함수를 반환할 수 있습니다. 이로 인해 함수와 그 함수가 참조하는 상태(변수)를 함께 저장하고 유지할 수 있습니다.
- 클로저의 목적은 외부함수가 내부함수값을 리턴받는데 목적
#클로저
def a(n):
return n*2
print(a(2))
print(a(3))
class Ace:
def __init__(self,nick):
self.nick=nick
def multiple(self, n):
return self.nick * n
ace=Ace(10) #클래스 Ace(10)=self.nick * n에서 n에 10 저장
print(ace.multiple(3))
print(ace.multiple(7))
def ace(a):
def web(n):
return a*n
return web
qwer=ace(5) #객체 선언, qwer->ace(5)->web(n):5*n 선언
print(qwer(10))
print(qwer(8))
print(ace(5)(10))
6. 데코레이터
데코레이터(Decorator)는 파이썬에서 함수나 메서드의 동작을 수정하거나 확장하기 위한 강력한 도구입니다. 데코레이터는 함수나 메서드를 래핑하거나 감싸서 추가 기능을 제공하며, 코드 재사용성과 가독성을 향상시킵니다. 데코레이터는 @ 기호를 사용하여 함수나 메서드 위에 적용됩니다.
6-1. 데코레이터 기본
#모듈설치
import time
#time메서드: 현재 시간을 가져옴
def func1(a,b):
s=time.time() #시작시간 설정
print('시작시간')
sik=a+b
end=time.time()
print(f'식 수행시간:{end-s}')
return sik
result=func1(31,7) #a=31, b=7 설정
print(result)
6-2. 데코레이터 만들기
- 만들어낸 함수를 @함수이름 으로 표현
@를 쓰지 않은 def표현
#데코레이터 만들기
def func1(a,b):
result=a+b #덧셈
return result
def func2(a,b):
result=a*b #곱셈
return result
def outer(func): #외부함수 설정, 클로저 사용: 내부함수값->외부함수 리턴
def inner(a,b): #내부함수 설정
s=time.time()
print('시작')
result=func(a,b) #outer(func)의 메모리값->func1(a,b) or func2(a,b)
end=time.time()
print(f'수행시간:{end-s}')
return result #내부함수 리턴값 result=func(a,b)
return inner #외부함수 리턴값 inner(a,b)->result
결과확인
count1=outer(func1)
result=count1(3,5)
print(result)
count2=outer(func2)
result=count2(5,7)
print(result)
def->@기호로 표현
# @표현
@outer
def func1(a,b):
result=a+b #덧셈
return result
@outer
def func2(a,b):
result=a*b #곱셈
return result
result=func1(3,5)
print(result)
result=func2(5,7)
print(result)
클로저를 이용해 외부함수,내부함수로 나눠서 표현한 것을 @기호를 이용한 데코레이터를 사용한다면, 간결하게 표현합니다.
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