함수 및 모듈 기본

학습 내용 및 목표

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

목차

1-1 함수에 대해 이해해보기
1-2 모듈(module)과 import에 대해 알아보자.
2-1 외부 모듈(라이브러리) 사용해 보기
2-2 외부 모듈(라이브러리) 사용해 보기 - shutil
2-3 외부 모듈(라이브러리) 사용해 보기 - time
2-4 외부 모듈(라이브러리) 사용해 보기 - random

a, b = input().split()  # 입력시에 공백을 두어 입력을 수행
print(a, b)

3 5
3 5

a, b = input().split(",")  # 입력시에 ','을 기준으로 두 개의 값으로 구분
print(a, b)

3,5
3 5

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

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

8
-2
15

같은 행동이 반복적으로 수행될때,

• 이를 함수화 시켜보자.

def two_plus(a,b):
  print(a + b)
  print(a - b)
  print(a * b)

a, b = input().split(",")  # 입력받은 값을 공백을 기준으로 분리

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

4,10
14
-6
40

[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)

def two_plus(a,b):  # a,b 는 매개변수
  print(a + b)
  print(a - b)
  print(a * b)

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

# 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)

def two_plus(a,b):
  num1 = a+b
  return num1

a = 3
b = 5
result = two_plus(a,b)
print(result)

8

여러개의 값을 전달하기

def two_op(a,b):
  num1 = a+b
  num2 = a-b
  num3 = a*b
  num4 = a/b
  return num1, num2, num3, num4

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

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)

def mul_op(*args):
  sum = 0
  for i in args:
    sum += i
  return sum

mul_op(1,2,3,4,5)

15

mul_op(3,4,5)

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)

def two_op2(a,b=0):
  num1 = a+b
  num2 = a-b
  return num1, num2

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,

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

무명함수(람다식) Lambda 함수 이해

• 무명 함수는 이름은 없고 몸체만 있는 함수
• 파이썬에서 무명함수는 lambda 키워드로 생성
• 무명 함수는 여러 개의 인수를 가질 수 있으나 반환값은 하나만 있어야 함.
• 람다함수는 return문 없이 자동으로 return해 준다.

lambda 인수1, 인수2... : 수식(함수의 몸체)

lambda arguments : 수식(expression)

sum = lambda x, y:x + y;

print("두수의 합 :", sum(10,30))

두수의 합 : 40

# 함수 사용
def two_sum(a,b):
    return a + b

print("두수의 합 :", two_sum(10,30))

두수의 합 : 40

람다 함수 정의 후, 표현식을 변수에 대입하면 익명함수 호출 가능

하나의 값 더하기

plus1_lambda = lambda x : x + 1

print("5에 1을 더하면 : ", plus1_lambda(5))

5에 1을 더하면 :  6

# 리스트로부터 2의 배수만 추출
my_list = [1,3,5,6,2,3,5]

# filter( 조건 함수, 리스트와 같은 데이터) : 여러개의 데이터에서 일부 값 추출 
new_list = list(filter(lambda x : (x%2 == 0), my_list ) )
print(new_list) 

[6, 2]

map()함수와 함께 사용

map(함수, 리스트,튜플 등)

map(함수, 반복가능 item)

# 리스트로부터 2의 배수만 추출
my_list = [1,3,5,6,2,3,5]

# filter( 조건 함수, 리스트와 같은 데이터) : 여러개의 데이터에서 일부 값 추출 
new_list = list(map(lambda x : x*2, my_list ) )
print(new_list) 

[2, 6, 10, 12, 4, 6, 10]

1-2 모듈(module)과 import에 대해 알아보자.

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

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

모듈을 불러오기 (import 명령을 이용)

[syntax] import 모듈이름

import mymod

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

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) 사용해 보기

목차로

import os

# 현재 위치 확인
print(  os.getcwd()  )

/Users/toto/Documents/GitHub/CLASS_PY_LIB_LEVELUP_code/02_PYTHON

# 현재 위치의 디렉터리 및 파일 확인
print(  os.listdir()  )

['01_01_python_review.pdf', '01_01_python_review.html', '01_05A_.py', '.DS_Store', 'workspace.code-workspace', '01_02A_project_excel.ipynb', '01_02B_project_excel.ipynb', '01_04_address_search.py', 'address.xlsx', '__pycache__', '주소록.xlsx', '01_03_tkinter', '01_02B_project_excel.pdf', '01_01_python_review.ipynb', '.ipynb_checkpoints', '01_04_fnc_lambda_module.ipynb', 'mymod.py', '01_04_file_read_lambda.ipynb', '01_02A_project_excel.html', '주소록_chk.xlsx', '01_02A_project_excel.pdf']

# 현재 위치에 새로운 디렉터리 만들기
print(  os.mkdir("mydir")  )
print(  os.listdir()  )

None
['01_01_python_review.pdf', '01_01_python_review.html', '01_05A_.py', '.DS_Store', 'workspace.code-workspace', '01_02A_project_excel.ipynb', '01_02B_project_excel.ipynb', '01_04_address_search.py', 'address.xlsx', '__pycache__', '주소록.xlsx', '01_03_tkinter', '01_02B_project_excel.pdf', '01_01_python_review.ipynb', '.ipynb_checkpoints', '01_04_fnc_lambda_module.ipynb', 'mymod.py', '01_04_file_read_lambda.ipynb', '01_02A_project_excel.html', '주소록_chk.xlsx', '01_02A_project_excel.pdf', 'mydir']

# 현재 위치에 디렉터리 삭제
print(  os.rmdir("mydir")  )
print(  os.listdir()  )

None
['01_01_python_review.pdf', '01_01_python_review.html', '01_05A_.py', '.DS_Store', 'workspace.code-workspace', '01_02A_project_excel.ipynb', '01_02B_project_excel.ipynb', '01_04_address_search.py', 'address.xlsx', '__pycache__', '주소록.xlsx', '01_03_tkinter', '01_02B_project_excel.pdf', '01_01_python_review.ipynb', '.ipynb_checkpoints', '01_04_fnc_lambda_module.ipynb', 'mymod.py', '01_04_file_read_lambda.ipynb', '01_02A_project_excel.html', '주소록_chk.xlsx', '01_02A_project_excel.pdf']

2-2 외부 모듈(라이브러리) 사용해 보기 - shutil

목차로

• 파일을 복사해 주는 파이썬 모듈

print(  os.listdir()  )

['01_01_python_review.pdf', '01_01_python_review.html', '01_05A_.py', '.DS_Store', 'workspace.code-workspace', '01_02A_project_excel.ipynb', '01_02B_project_excel.ipynb', '01_04_address_search.py', 'address.xlsx', '__pycache__', '주소록.xlsx', '01_03_tkinter', '01_02B_project_excel.pdf', '01_01_python_review.ipynb', '.ipynb_checkpoints', '01_04_fnc_lambda_module.ipynb', 'mymod.py', '01_04_file_read_lambda.ipynb', '01_02A_project_excel.html', '주소록_chk.xlsx', '01_02A_project_excel.pdf']

import shutil

shutil.copy("mydata.txt", "mydata_bak.txt")
print(  os.listdir()  )

['01_01_python_review.pdf', '01_01_python_review.html', '01_05A_.py', '.DS_Store', 'workspace.code-workspace', 'mydata.txt', '01_02A_project_excel.ipynb', '01_02B_project_excel.ipynb', 'mydata_bak.txt', '01_04_address_search.py', 'address.xlsx', '__pycache__', '주소록.xlsx', '01_03_tkinter', '01_02B_project_excel.pdf', 'mymod1.py', '01_01_python_review.ipynb', '.ipynb_checkpoints', '01_04_fnc_lambda_module.ipynb', 'mymod.py', '01_04_file_read_lambda.ipynb', '01_02A_project_excel.html', '주소록_chk.xlsx', '01_02A_project_excel.pdf']

shutil.copy("mymod.py", "mymod1.py")
print(  os.listdir()  )

['01_01_python_review.pdf', '01_01_python_review.html', '01_05A_.py', '.DS_Store', 'workspace.code-workspace', 'mydata.txt', '01_02A_project_excel.ipynb', '01_02B_project_excel.ipynb', 'mydata_bak.txt', '01_04_address_search.py', 'address.xlsx', '__pycache__', '주소록.xlsx', '01_03_tkinter', '01_02B_project_excel.pdf', 'mymod1.py', '01_01_python_review.ipynb', '.ipynb_checkpoints', '01_04_fnc_lambda_module.ipynb', 'mymod.py', '01_04_file_read_lambda.ipynb', '01_02A_project_excel.html', '주소록_chk.xlsx', '01_02A_project_excel.pdf']

2-3 외부 모듈(라이브러리) 사용해 보기 - time

목차로

• 시간과 관련된 다양한 기능

import time

# 현재 시간을 실수형태로 표현
time.time()

1654760926.093667

# 현재 시간을 실수형태로 표현된 것을 년월일시분초로 표현
a = time.time()
time.localtime(a)

time.struct_time(tm_year=2022, tm_mon=6, tm_mday=9, tm_hour=16, tm_min=48, tm_sec=46, tm_wday=3, tm_yday=160, tm_isdst=0)

# 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)

'2022/06/09 16/48/46'

### 몇초동안 실행을 지연시킨다.
import time

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

지금부터 5초
5초후 출력

2-4 외부 모듈(라이브러리) 사용해 보기 - random

목차로

import random

# 0.0에서 1.0사이의 실수 중에서 난수값을 발생
random.random()

0.7227460188249697

# 1,10 사이의 정수 중에서 난수 발생
random.randint(1,10)

5

# 1,30 사이의 정수 중에서 난수 값 발생
random.randint(1,30)

21

# 가위바위보 중에 하나 난수 발생
a = ['가위', '바위', '보']

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

바위

응용 프로그램

• 가위바위보 게임을 만들어보자.

# 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 :  가위
선택 :  바위
이겼어요

실습

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