문법(2)

구름 - AI기술 자연어 처리 전문가 양성 과정 수업

클래스, 메소드, 모듈, 패키지, 심화 자료구조, 문자열, 정규표현식

Object-oriented programming

• Class
  • Attribute(data, 속성)
  • Method(행동)
• Instance
  • Class에 속하는 값들 선언

Class Declaration

• Class 선언부
  • class(예약어) Student(클래스 이름)(object(부모 클래스)):
  • 클래스 이름은 CamelCase관습적으로 사용됨(앞글자가 대문자)
  • 부모 클래스가 저장되지 않을 경우 object가 자동으로 상속됨
• Class 속성
  • 클래스 전체가 공유하는 속성 값
  • 모든 객체가(instace)가 같은 값을 참조
  • 남용하면 스파게티 코드의 원인이 됨
  • class Student(object): SCHOOL = 'KOREA' print(Student.SCHOOL)
• 클래스 함수 Method
  • 각 객체에 적용이 가능한 함수
  • 현재 수정하고자 하는 객체를 'self'로 지칭
    • 파이썬은 'self'를 첫번째 파라미터로 명시적으로 받음
• Class 속성
  • 각각의 객체가 개인적으로 가지는 값
  • instance.attr 형태로 접근
  • class 형태로 선언되어 나온 객체는 언제든지 attribute 수정 가능
• Magic Method: method 이름이 '__METHOD__' 일 경우 특별한 magic method 
  • Initializer 생성자(__init__)
    • 객체를 생성할 때 호출됨 
    • 일반적으로 객체의 속성을 초기화 하는데 사용
    • Class(args, )형태로 호출하여 객체 생성
  • Destroyer 소멸자(__del__)
    •  
    • class Student: def __del__(self): self.classes.clear()
    • 객체를 소멸할 때 호출됨
    • 파이썬은 Garbage Collection로 메모리 관리
    • del 명령어로 명시적으로 없애기 가능, 참조를 명시적으로 삭제할 뿐, 객체를 명시적으로 삭제하지 않음

    • del [instance_name]

  • Indexing (__getitem__, __setitem__)

    • class DoubleMapper(object):
          def __init__(self):
              self.mapping = {}
          def __getitem__(self, idx):
              return self.maping.get(idx, idx * 2)
              #return self.mapping.get(key, return=None)
              
          def __setitem__(self, idx, item):
              self.mapping[idx] = item
              
      mapper = DoubleMapper()
      print(mapper[10], mapper[1, 2])
      mapper[10] = 15
      print(mapper[10], mapper[1, 2])

  • Length (__len__)
    • 값을 복사하면 메모리가 많이 사용되기 때문에 아래와 같이 진행 

    • class Dataset:
          def __init__(self, data, times=3):
              self.data = data
              self.times = times
          def __len__(self):
              return len(self.data) * self.times
              
          def __getitem__(self, index):
              if index > len(self):
                  raise IndexError()
              return self.data[idx % len(self.data)]
      
      dataset = Dataset([10, 2, 5, 2], times=5)
      print(len(dataset))

  • Typing

    • class Student:
      	def __init__(self, name: str, sid: int):
          	self.name = name
              self.sid = sid
          def __str__(self):
          	return self.name + "_" + str(self.sid)
              
      ex = Student("Hello", 1234)
      print(ex)​

       
    • 객체를 다른 타입으로 형 변환할 때 호출
    • __int__, __float__, __bool__
  • Comparsion Operator

    • class Student:
      	def __init__(self, name: str, sid:int):
          	self.name = name
              self.sid = sid
              
          def __lt__(self, other):
          	return self.sid < other.sid
              
      students = [
      	Student('kim', 1234), 
      	Student('Lee', 5678)
      ]
      
      print(*[student.name for student in sorted(students)])

    • A < B를 초출 --> A.__lt__(B)를 호출
    • 이외에도 __le__(less equal), __gt__(greater than), __ge__(greater equal), __eq__, __ne__ 존재
  • Arithemetic Operator

    • class MyComplex:
      	def __init__(self, real, imaginary):
          	self.real = real
              self.imaginary = imaginary
              
          def __str__(self):
          	return str(self.real) + "+" + str(self.imaginary) + "j"
              
          def __add__(self, other):
          	return MyComplex(
              	self.real + other.real, 
                  self.imaginary + other.imaginary
              )
              
      a = MyComplex(3, -5)
      b = MyComplex(-6, 7)
      print(a + b)

    • __sub__, __mul__존재
  • Callable 함수화 메소드(__call__)

    • class AdditionNumber(object):
      	def __init__(self, number: int):
          	self.number = number
          def __call__(self, number: int):
          	return number + self.number
              
      addition_5 = AdditionNumber(5)
      print(addition_5(10))

    • 생성된 객체를 호출 가능하도록 함
    • instance(args, ...)가 instance.__call__(args,...)를 호출
  • Context Manager

    • class Student:
          def __init__(self, name, sid):
              self.name = name
              self.sid = sid
          
          def __enter__(self):			#with 구문에 들어갈 때 사용
              self.classes = set()		
              return self
              
          def __exit__(self, exc_type, exc_value, trace):
              self.classes.clear()
              
      kim = Student("Kim", 12345)
      with kim:
          kim.classes.add('Hello')
      
      with Student('Kim', 12345) as kim:
          kim.classes.add('Hello')

       
    • 소멸자 대용으로 특정 Block 입장/종료 시 자동으로 호출
    • File description 등을 자동으로 닫고자 할 때 사용
  • Property
    • Property (@property) 를 통하여 Getter, Setter를 명시적으로 설정 가능
    • Encapsulation등에 활용
• Static & Class Method
  • 두 가지 정적 함수 존재
    • 객체에는 접근 불가능
    • 일반적으로 Class.method 형태로 사용
  • Static Method
    • staticmethod(@staticmethod) 꾸밈자 사용
    • 특별한 argument 받지 않음
    • 일반적으로 class 내 유틸 함수로 사용
    • Class를 일종의 Namespace로 사용
  • Class Method
    • classmethod(@classmethod) 꾸밈자 사용
    • 호출된 class인 cls 받음(self와 비슷)
    • factory 패턴에서 사용
  • 상속시 차이가 발생

상속 & 다형성

• 상속: 기존에 구현되어 있는 틀을 상속받아 새로운 틀을 만드는 것
  • 기존의 틀: 부모 클래스, 새로운 틀: 자식 클래스
  • 자식 클래스에서는 부모의 기능을 사용할 수 있음
• 다형성: 같은 이름의 메소드를 다르게 작성하느 ㄴ것
  • 각 자식 클래스가 다른 클래스와 차별화 됨
• Python 에서의 상속과 다형성
  • 다중 상속 지원
  • 죽음의 다이아몬드
    • 메서드 탐색 순서를 따름(mro)
  • super 내장함수를 이용하여 상위 클래스 접근 가능

class A:
	CONSTANT = 10
    
class B(A):
	pass

class C(A):
	CONSTANT = 10
    
class D(B, C):
	pass

print(D.mro()) >> D -> B -> C -> A
print(D.CONSTANT) >> 10

super의 형태는 super(class, instance)형태로 되어 있어야 됨 --> 상위 클래스로 변환

Visibility

• 명시적 private & protected의 범위가 없음 --> 모두 public
• private 변수 함수 앞에 __ 를 붙임
• protected 변수 함수 앞에 _를 붙임
• dir(instance)할 경우에는 private, protected 내용이 생략되어 있음

Module and Packages

Importing from Other Files

• 모듈화를 하기 위함
• [].py 함수
• Import 구문을 사용하여 모듈을 불러옴
• 파이썬이 실행되는 곳에서의 경로
• __name__: 현재 모듈의 이름을 보여줌