함수 및 모듈 기본¶

학습 내용 및 목표¶

  • 함수에 대해 이해하고, 함수를 실습을 통해 알아봅니다.
  • 함수의 다양한 형태에 대해 알아봅니다.
  • 모듈에 대해 알아보고 직접 작성해 봅니다.
  • 많이 사용되는 외부 모듈을 불러와서 직접 사용해 봅니다.

목차

1-1 함수에 대해 이해해보기
1-2 함수의 다양한 형태
1-3 모듈(module)
2-1 외부 모듈(라이브러리) - os
2-2 외부 모듈(라이브러리) - shutil
2-3 외부 모듈(라이브러리) - time
2-4 외부 모듈(라이브러리) - random

1-1 함수에 대해 이해해보기

  • 어떤 일정한 실행을 반복할 때, 이를 함수로 만들어 효율적 관리유지가 가능하다.

목차로

input().split()¶

  • 입력시에 공백으로 분리해 준다.
  • 생각해보기 - 두 값에 입력받고 3번의 더하기, 빼기, 곱하기 연산을 수행해 보기
In [3]:
a, b = input().split()  # 입력시에 공백을 두어 입력을 수행
print(a, b)

10 40
10 40
In [6]:
a, b = input("두 값 입력(구분은 ',' 이용)").split(",")  # 입력시에 ','을 기준으로 두 개의 값으로 구분
print(a, b)

두 값 입력(구분은 ',' 이용)3, 10
3  10
In [7]:
a = int(a)
b = int(b)

print(a+b)
print(a-b)
print(a*b)

13
-7
30

두개의 값 입력 후, 연산 실행¶

In [8]:
a, b = input().split(",")  # 입력받은 값을 공백을 기준으로 분리

a = int(a)
b = int(b)

print(a+b)
print(a-b)
print(a*b)

30 , 50
80
-20
1500

같은 행동이 반복적으로 수행될때,¶

  • 이를 함수화 시켜보자.
In [9]:
def two_plus(a,b):
  print(a + b)
  print(a - b)
  print(a * b)
In [10]:
a, b = input().split(",")  # 입력받은 값을 공백을 기준으로 분리

a = int(a)
b = int(b)
two_plus(a,b)

30 , 100
130
-70
3000

[정리]¶

함수화를 통해 코드의 반복을 줄일 수 있고, 추후 공동작업시에도 수정 및 기능 추가가 효율적이다.

기본 구조1¶

def 함수명():
  실행문장1
  실행문장1


# 실행을 위해서는 함수명 재호출해야함.
함수명()

기본 구조2¶

  • 함수를 호출시에 값을 전달할 수 있다.
  • 정의하는 곳에서는 이를 매개변수
  • 넘겨주는 쪽에서는 이를 인수라한다.
def 함수명(매개변수1, 매개변수2):
  실행문장1
  실행문장1


# 실행을 위해서는 함수명 재호출해야함.
함수명(인자1, 인자2)
In [11]:
def two_plus(a,b):  # a,b 는 매개변수
  print(a + b)
  print(a - b)
  print(a * b)
In [12]:
a1 = 3
b1 = 5
two_plus(a1,b1)  #  a1, b1는 인수

8
-2
15

함께 해보기¶

  • 사칙 연산을 계산하는 함수를 작성해 보자.
  • +, -, *, /, //, % 등을 계산해보기

생각해 보기¶

  • 좀 더 나의 계산기를 업그레이드 시켜보자.

추가 - eval() 함수를 이용하여 연산 가능¶

In [13]:
# 참고 예
print( eval("3+5") )
print( eval("3-5-10"))
print( eval("3*5*10"))

8
-12
150

기본 구조3¶

  • 함수 정의 블록에서 return을 명령을 이용해서 함수 호출한 곳에 실행 후, 값을 전달할 수 있다.
def 함수명(매개변수1, 매개변수2):
  실행문장1
  실행문장1
  return [전달내용]

# 실행을 위해서는 함수명 재호출해야함.
var = 함수명(인자1, 인자2)
In [14]:
def two_plus(a,b):
  num1 = a+b
  return num1
In [15]:
a = 3
b = 5
result = two_plus(a,b)
print(result)

8

1-2 함수의 다양한 형태

목차로

In [16]:
def two_op(a,b):
  num1 = a+b
  num2 = a-b
  num3 = a*b
  num4 = a/b
  return num1, num2, num3, num4
In [17]:
a = 3
b = 5
r1, r2, r3, r4 = two_op(a,b)
print("더하기 :", r1)
print("빼기   :", r2)
print("곱하기 :", r3)
print("나누기 :", r4)

더하기 : 8
빼기   : -2
곱하기 : 15
나누기 : 0.6

[실습] 두 값에 대한, 연산 ( //-몫, %-나머지, ** 제곱연산)을 구하고 이의 값을 반환하는 함수를 구해보자.¶

기본 구조4¶

  • 전달되는 입력값이 몇 개인지 모를때는 다음과 같이 여러개의 값을 전달 가능하다.
  • 입력되는 값의 개수가 때에 따라 다를 경우
def 함수명(*매개변수):
  실행문장1

# 실행을 위해서는 함수명 재호출해야함.
var = 함수명(인자1, 인자2)
In [18]:
def mul_op(*args):
  sum = 0
  for i in args:
    sum += i
  return sum
In [19]:
mul_op(1,2,3,4,5)
Out[19]:
15
In [20]:
mul_op(3,4,5)
Out[20]:
12

기본 구조5¶

  • 매개변수의 초기값 설정이 가능하다.
  • 함수를 호출시에 해당 값이 전달이 되지 않으면 초기값으로 값을 가지게 된다.
def 함수명(매개변수1, 매개변수2=0):
  실행문장1

# 실행을 위해서는 함수명 재호출해야함.
var = 함수명(인자1, 인자2)
In [21]:
def two_op2(a,b=0):
  num1 = a+b
  num2 = a-b
  return num1, num2
In [22]:
a = 3
b = 5
r1, r2 = two_op2(a,b)
print("더하기 :", r1)
print("빼기   :", r2)

더하기 : 8
빼기   : -2

함수의 매개변수 값, b가 없을 경우,¶

In [23]:
a = 3
r1, r2 = two_op2(a)  # 원래 인수가 없을 때는 함수에서 정의된 초기값을 쓴다.
print("더하기 :", r1)  # 3+0
print("빼기   :", r2)  # 3-0

더하기 : 3
빼기   : 3

함께 해보기¶

  • 함수 실습해보기

1-3 모듈(module)

목차로

  • 모듈이란 함수나 변수 또는 클래스를 모아놓은 파일입니다.
  • 다른 파이썬 프로그램에서 불러와 사용할 수 있도록 만든 파이썬 파일로 보면 됩니다.

내가 직접 모듈을 만들어 사용해 보기¶

파일 만들기 mymod.py

default_val = 100

def mod_two_op(a,b=0):
  num1 = a+b
  num2 = a-b
  return num1, num2

class Cal:
  result = 0
  def plus(self, num1):
    self.resutl += num1

모듈을 불러오기 (import 명령을 이용)¶

[syntax] import 모듈이름
In [24]:
import mymod

모듈의 변수값 출력¶

In [25]:
print(mymod.default_val)

100

모듈의 함수를 이용하기¶

In [26]:
a = 5
b = 10
n1, n2 =  mymod.mod_two_op(a, b)

print("두 값의 합 : ", n1)
print("두 값의 차 : ", n2)

두 값의 합 :  15
두 값의 차 :  -5

모듈의 클래스를 이용하여 계산기 생성해 보기¶

In [27]:
Cal1 = mymod.Cal()
Cal1.plus(10)

print("계산기 현재 값 : ", Cal1.result)

계산기 현재 값 :  10
  • (실습해 보기) 모듈 mymod2.py를 만들어보자. 여기의 함수는 개수 상관없이 여러개의 값을 더하여 출력하는 함수를 추가해보자.

외부 모듈 사용해 보기¶

  • os 모듈 : 시스템의 디렉터리, 파일, os 자원을 제어할 수 있게 해주는 모듈
  • shutil 파일 복사 모듈
  • time : 시간관련 모듈
  • random : 난수(규칙이 없는 임의의 수)를 발생시키는 모듈

2-1 외부 모듈(라이브러리) - os

목차로

In [28]:
import os

# 현재 위치 확인
print(  os.getcwd()  )

D:\GitHub\CLASS_PYTHON_START_Code
In [29]:
# 현재 위치의 디렉터리 및 파일 확인
print(  os.listdir()  )

['.DS_Store', '.git', '.gitattributes', '.idea', '.ipynb_checkpoints', '01_01_python_start.ipynb', '01_02_python_start_if_for_list.ipynb', '01_03_file_dat', '01_03_python_start_file.html', '01_04_class_example', '01_04_python_start_classA.ipynb', '01_04_python_start_classA.py', '01_04_python_start_classB.ipynb', '01_04_python_start_classB.py', '01_04_python_start_fnc_module.ipynb', '01_04_python_start_fnc_module_220407.py', '02_01_programming', '02_01_programming.ipynb', '02_02_programmingA_turtle.py', '02_02_programmingB_turtle.py', '02_02_programmingB_turtle02.py', '02_02_programmingC_turtle.py', '02_02_programmingE_set.py', '02_02_programmingF_wordcount.py', '02_02_programmingF_wordcount02.py', '02_02_programmingG_login.py', '02_03A_class_contactList', '02_03B_kakao_msg_send', '02_03C_programming_class_contactList', '02_03D_translation', '02_03D_translation01.ipynb', '02_03D_translation02XX.ipynb', '02_04_programmingA_contact_all.py', '02_04_programmingB_contact_update.py', '03_01_programmingA_imgfile_copy_size.py', '03_02_ml_start.ipynb', '03_03_DB.ipynb', 'class_code', 'eng_dat', 'file01.txt', 'hello_utf.txt', 'img', 'mydata.txt', 'mydata_bak.txt', 'mymod.py', 'mymod1.py', 'pdf_html', 'PYLIB_01_03_html', 'Python_Basic_Summary 복사본.pptx', 'Python_Basic_Summary.pptx', 'Python_Basic_v10_1911.pptx', 'README.md', 'sample_code', 'test.txt', 'unit08_package', 'unit09_tkinter_programming', '__pycache__', '~$Python_Basic_Summary 복사본.pptx', '데이터분석을위한파이썬_16h_v01_202202_커리큘럼.pdf', '데이터분석을위한파이썬_16h_v01_202202_커리큘럼.pptx']
In [30]:
# 현재 위치에 새로운 디렉터리 만들기
print(  os.mkdir("mydir")  )
print(  os.listdir()  )

None
['.DS_Store', '.git', '.gitattributes', '.idea', '.ipynb_checkpoints', '01_01_python_start.ipynb', '01_02_python_start_if_for_list.ipynb', '01_03_file_dat', '01_03_python_start_file.html', '01_04_class_example', '01_04_python_start_classA.ipynb', '01_04_python_start_classA.py', '01_04_python_start_classB.ipynb', '01_04_python_start_classB.py', '01_04_python_start_fnc_module.ipynb', '01_04_python_start_fnc_module_220407.py', '02_01_programming', '02_01_programming.ipynb', '02_02_programmingA_turtle.py', '02_02_programmingB_turtle.py', '02_02_programmingB_turtle02.py', '02_02_programmingC_turtle.py', '02_02_programmingE_set.py', '02_02_programmingF_wordcount.py', '02_02_programmingF_wordcount02.py', '02_02_programmingG_login.py', '02_03A_class_contactList', '02_03B_kakao_msg_send', '02_03C_programming_class_contactList', '02_03D_translation', '02_03D_translation01.ipynb', '02_03D_translation02XX.ipynb', '02_04_programmingA_contact_all.py', '02_04_programmingB_contact_update.py', '03_01_programmingA_imgfile_copy_size.py', '03_02_ml_start.ipynb', '03_03_DB.ipynb', 'class_code', 'eng_dat', 'file01.txt', 'hello_utf.txt', 'img', 'mydata.txt', 'mydata_bak.txt', 'mydir', 'mymod.py', 'mymod1.py', 'pdf_html', 'PYLIB_01_03_html', 'Python_Basic_Summary 복사본.pptx', 'Python_Basic_Summary.pptx', 'Python_Basic_v10_1911.pptx', 'README.md', 'sample_code', 'test.txt', 'unit08_package', 'unit09_tkinter_programming', '__pycache__', '~$Python_Basic_Summary 복사본.pptx', '데이터분석을위한파이썬_16h_v01_202202_커리큘럼.pdf', '데이터분석을위한파이썬_16h_v01_202202_커리큘럼.pptx']
In [31]:
# 현재 위치에 디렉터리 삭제
print(  os.rmdir("mydir")  )
print(  os.listdir()  )

None
['.DS_Store', '.git', '.gitattributes', '.idea', '.ipynb_checkpoints', '01_01_python_start.ipynb', '01_02_python_start_if_for_list.ipynb', '01_03_file_dat', '01_03_python_start_file.html', '01_04_class_example', '01_04_python_start_classA.ipynb', '01_04_python_start_classA.py', '01_04_python_start_classB.ipynb', '01_04_python_start_classB.py', '01_04_python_start_fnc_module.ipynb', '01_04_python_start_fnc_module_220407.py', '02_01_programming', '02_01_programming.ipynb', '02_02_programmingA_turtle.py', '02_02_programmingB_turtle.py', '02_02_programmingB_turtle02.py', '02_02_programmingC_turtle.py', '02_02_programmingE_set.py', '02_02_programmingF_wordcount.py', '02_02_programmingF_wordcount02.py', '02_02_programmingG_login.py', '02_03A_class_contactList', '02_03B_kakao_msg_send', '02_03C_programming_class_contactList', '02_03D_translation', '02_03D_translation01.ipynb', '02_03D_translation02XX.ipynb', '02_04_programmingA_contact_all.py', '02_04_programmingB_contact_update.py', '03_01_programmingA_imgfile_copy_size.py', '03_02_ml_start.ipynb', '03_03_DB.ipynb', 'class_code', 'eng_dat', 'file01.txt', 'hello_utf.txt', 'img', 'mydata.txt', 'mydata_bak.txt', 'mymod.py', 'mymod1.py', 'pdf_html', 'PYLIB_01_03_html', 'Python_Basic_Summary 복사본.pptx', 'Python_Basic_Summary.pptx', 'Python_Basic_v10_1911.pptx', 'README.md', 'sample_code', 'test.txt', 'unit08_package', 'unit09_tkinter_programming', '__pycache__', '~$Python_Basic_Summary 복사본.pptx', '데이터분석을위한파이썬_16h_v01_202202_커리큘럼.pdf', '데이터분석을위한파이썬_16h_v01_202202_커리큘럼.pptx']

2-2 외부 모듈(라이브러리) - shutil

목차로

  • 파일을 복사해 주는 파이썬 모듈
In [32]:
print(  os.listdir()  )  

['.DS_Store', '.git', '.gitattributes', '.idea', '.ipynb_checkpoints', '01_01_python_start.ipynb', '01_02_python_start_if_for_list.ipynb', '01_03_file_dat', '01_03_python_start_file.html', '01_04_class_example', '01_04_python_start_classA.ipynb', '01_04_python_start_classA.py', '01_04_python_start_classB.ipynb', '01_04_python_start_classB.py', '01_04_python_start_fnc_module.ipynb', '01_04_python_start_fnc_module_220407.py', '02_01_programming', '02_01_programming.ipynb', '02_02_programmingA_turtle.py', '02_02_programmingB_turtle.py', '02_02_programmingB_turtle02.py', '02_02_programmingC_turtle.py', '02_02_programmingE_set.py', '02_02_programmingF_wordcount.py', '02_02_programmingF_wordcount02.py', '02_02_programmingG_login.py', '02_03A_class_contactList', '02_03B_kakao_msg_send', '02_03C_programming_class_contactList', '02_03D_translation', '02_03D_translation01.ipynb', '02_03D_translation02XX.ipynb', '02_04_programmingA_contact_all.py', '02_04_programmingB_contact_update.py', '03_01_programmingA_imgfile_copy_size.py', '03_02_ml_start.ipynb', '03_03_DB.ipynb', 'class_code', 'eng_dat', 'file01.txt', 'hello_utf.txt', 'img', 'mydata.txt', 'mydata_bak.txt', 'mymod.py', 'mymod1.py', 'pdf_html', 'PYLIB_01_03_html', 'Python_Basic_Summary 복사본.pptx', 'Python_Basic_Summary.pptx', 'Python_Basic_v10_1911.pptx', 'README.md', 'sample_code', 'test.txt', 'unit08_package', 'unit09_tkinter_programming', '__pycache__', '~$Python_Basic_Summary 복사본.pptx', '데이터분석을위한파이썬_16h_v01_202202_커리큘럼.pdf', '데이터분석을위한파이썬_16h_v01_202202_커리큘럼.pptx']
In [33]:
import shutil

# 백업 파일 복사
shutil.copy("mydata.txt", "mydata_bak.txt")
print(  os.listdir()  )

['.DS_Store', '.git', '.gitattributes', '.idea', '.ipynb_checkpoints', '01_01_python_start.ipynb', '01_02_python_start_if_for_list.ipynb', '01_03_file_dat', '01_03_python_start_file.html', '01_04_class_example', '01_04_python_start_classA.ipynb', '01_04_python_start_classA.py', '01_04_python_start_classB.ipynb', '01_04_python_start_classB.py', '01_04_python_start_fnc_module.ipynb', '01_04_python_start_fnc_module_220407.py', '02_01_programming', '02_01_programming.ipynb', '02_02_programmingA_turtle.py', '02_02_programmingB_turtle.py', '02_02_programmingB_turtle02.py', '02_02_programmingC_turtle.py', '02_02_programmingE_set.py', '02_02_programmingF_wordcount.py', '02_02_programmingF_wordcount02.py', '02_02_programmingG_login.py', '02_03A_class_contactList', '02_03B_kakao_msg_send', '02_03C_programming_class_contactList', '02_03D_translation', '02_03D_translation01.ipynb', '02_03D_translation02XX.ipynb', '02_04_programmingA_contact_all.py', '02_04_programmingB_contact_update.py', '03_01_programmingA_imgfile_copy_size.py', '03_02_ml_start.ipynb', '03_03_DB.ipynb', 'class_code', 'eng_dat', 'file01.txt', 'hello_utf.txt', 'img', 'mydata.txt', 'mydata_bak.txt', 'mymod.py', 'mymod1.py', 'pdf_html', 'PYLIB_01_03_html', 'Python_Basic_Summary 복사본.pptx', 'Python_Basic_Summary.pptx', 'Python_Basic_v10_1911.pptx', 'README.md', 'sample_code', 'test.txt', 'unit08_package', 'unit09_tkinter_programming', '__pycache__', '~$Python_Basic_Summary 복사본.pptx', '데이터분석을위한파이썬_16h_v01_202202_커리큘럼.pdf', '데이터분석을위한파이썬_16h_v01_202202_커리큘럼.pptx']
In [34]:
shutil.copy("mymod.py", "mymod1.py")
print(  os.listdir()  )

['.DS_Store', '.git', '.gitattributes', '.idea', '.ipynb_checkpoints', '01_01_python_start.ipynb', '01_02_python_start_if_for_list.ipynb', '01_03_file_dat', '01_03_python_start_file.html', '01_04_class_example', '01_04_python_start_classA.ipynb', '01_04_python_start_classA.py', '01_04_python_start_classB.ipynb', '01_04_python_start_classB.py', '01_04_python_start_fnc_module.ipynb', '01_04_python_start_fnc_module_220407.py', '02_01_programming', '02_01_programming.ipynb', '02_02_programmingA_turtle.py', '02_02_programmingB_turtle.py', '02_02_programmingB_turtle02.py', '02_02_programmingC_turtle.py', '02_02_programmingE_set.py', '02_02_programmingF_wordcount.py', '02_02_programmingF_wordcount02.py', '02_02_programmingG_login.py', '02_03A_class_contactList', '02_03B_kakao_msg_send', '02_03C_programming_class_contactList', '02_03D_translation', '02_03D_translation01.ipynb', '02_03D_translation02XX.ipynb', '02_04_programmingA_contact_all.py', '02_04_programmingB_contact_update.py', '03_01_programmingA_imgfile_copy_size.py', '03_02_ml_start.ipynb', '03_03_DB.ipynb', 'class_code', 'eng_dat', 'file01.txt', 'hello_utf.txt', 'img', 'mydata.txt', 'mydata_bak.txt', 'mymod.py', 'mymod1.py', 'pdf_html', 'PYLIB_01_03_html', 'Python_Basic_Summary 복사본.pptx', 'Python_Basic_Summary.pptx', 'Python_Basic_v10_1911.pptx', 'README.md', 'sample_code', 'test.txt', 'unit08_package', 'unit09_tkinter_programming', '__pycache__', '~$Python_Basic_Summary 복사본.pptx', '데이터분석을위한파이썬_16h_v01_202202_커리큘럼.pdf', '데이터분석을위한파이썬_16h_v01_202202_커리큘럼.pptx']

2-3 외부 모듈(라이브러리) - time

목차로

  • 시간과 관련된 다양한 기능
In [35]:
import time
In [36]:
# 현재 시간을 실수형태로 표현
time.time()
Out[36]:
1682522696.69535
In [37]:
# 현재 시간을 실수형태로 표현된 것을 년월일시분초로 표현
a = time.time()
time.localtime(a)
Out[37]:
time.struct_time(tm_year=2023, tm_mon=4, tm_mday=27, tm_hour=0, tm_min=24, tm_sec=57, tm_wday=3, tm_yday=117, tm_isdst=0)
In [38]:
# 원하는 포맷으로 출력
# 자세한 포맷은 링크 참조 : https://wikidocs.net/33
loc_time = time.localtime(time.time())
time.strftime("%Y/%m/%d %H/%M/%S", loc_time)
Out[38]:
'2023/04/27 00/24/57'
In [39]:
### 몇초동안 실행을 지연시킨다.
import time

print("지금부터 5초")
time.sleep(5)
print("5초후 출력")

지금부터 5초
5초후 출력

2-4 외부 모듈(라이브러리) - random

목차로

In [40]:
import random
In [41]:
# 0.0에서 1.0사이의 실수 중에서 난수값을 발생
random.random()
Out[41]:
0.05634686622852414
In [42]:
# 1,10 사이의 정수 중에서 난수 발생
random.randint(1,10)
Out[42]:
2
In [43]:
# 1,30 사이의 정수 중에서 난수 값 발생
random.randint(1,30)
Out[43]:
18
In [44]:
# 가위바위보 중에 하나 난수 발생
a = ['가위', '바위', '보']

num1 = random.randint(0,2)
print(a[num1])

가위

응용 프로그램¶

  • 가위바위보 게임을 만들어보자.
In [45]:
# 가위바위보 중에 하나 난수 발생
a = ['가위', '바위', '보']

me = int( input("가위(0)/바위(1)/보(2) 중의 하나를 선택해 주세요(0,1,2) : "))

num1 = random.randint(0,2)
print("컴퓨터 : " ,a[num1])
print("선택 : " ,a[me])

if a[me]==a[num1]:
  print("비겼습니다.")
elif (a[me]=="가위") and (a[num1]=="바위"):
  print("졌어요.")
elif (a[me]=="바위") and (a[num1]=="가위"):
  print("이겼어요")
else:
  print("잘못된 값을 입력했어요.")

가위(0)/바위(1)/보(2) 중의 하나를 선택해 주세요(0,1,2) : 1
컴퓨터 :  바위
선택 :  바위
비겼습니다.

실습¶

  • 위의 가위바위보 프로그램은 일부만 동작하고 일부는 동작하지 않습니다. 보완해 주세요.