AI데이터 분석_ 파이썬 기초10_클래스(전역,지역변수, global키워드, 표준모듈 사용법)

변수의 종류

지역변수

함수 내부에서 선언한 변수로 함수안에서만 사용이 가능한 함수이다.

 

전역변수

함수 밖에서 선언한 변수로 전체에서 사용이 가능하다

 

특징	전역변수	지역변수
함수안에서 읽기	O	O
함수 안에서 쓰기	X	X
함수 밖에서 읽기	O	X
함수 밖에서 쓰기	O	X

 

전역변수와 지역변수 사용하기

#전역변수와 지역변수

value =100 #전역변수

def change_value():
  value=200 #지역변수 (전역변수와는 상관x)
  print(f"value={value}")

change_value() #지역변수는 함수 호출시에만 사용되는 일회용 변수이기 때문에 전역변수의 값을 바꾸지 못함.

print(f"value={value}")#함수 밖에서 정의되었고 함수를 호출한것이 아니기때문에 전역변수로 만들어준 값이 나온것

지역변수는 함수 호출시에만 사용되는 일회용 변수이기때문에 전역변수와 값을 바꾸지 못한다. 그렇기때문에 함수를 호출했을때 가져와진 값은 함수내부에서 생성된 지역변수고, 함수외부에서 출력문을 통해 확인한 변수의 값은 전역변수의 값이 되는 것이다.

 

 

함수내부에서 전역변수 사용하기 ( global )

#함수내부에서 전역변수 사용하기
#global: 함수 내부에서 전역변수를 가져오는 키워드

value1=200 #전역변수 만들어줌

def change_value():
  global value1 #global 변수 : 전역변수로 사용하겠다는 뜻
  print(f"value1={value1}")

change_value() #전역변수 값 100으로 출력
print(value1) #함수 밖으로 나가도 값이 달라지지 않고 똑같음

함수내부에서 전역변수를 사용하는 방법에는 global키워드를 사용하는 방법이있다. 전역변수를 먼저 정의하고 함수를 정의하는데 그때 함수 내부에 global 전역변수 명이라고 적게되면, 해당 전역변수를 함수내부에서 사용하겠다는 뜻이된다.

 

global키워드 실습

#<global키워드 실습>

band_name = '유다빈 밴드'

def change_name():
  global band_name
  print(band_name)

change_name()
print(band_name)

print()

#함수 호출할때마다 num_stamp의 + 1씩 증가시키는 함수만들기

num=0

def num_stamp():
  global num  #global 키워드 옆에는 변수 이름만 정의!
  num+=1      #global 키워드로 가져온 전역함수 활용은 그 밑에다 할것!
  return num

print(num_stamp())

매개변수에 전역변수 저장된값 전달하여 사용하기

#매개변수에 전역변수에 저장된값 전달하여 사용하가
#사용 권장사항!

num_stamp=0 #전역변수

def stamp(num_stamp): #매개변수(지역변수) #위에 선언된 변수랑 다른변수
  num_stamp+=1
  return num_stamp

num_stamp=stamp(num_stamp) #전역변수를 재정의하면서 함수값안에 그전에 정의되었던 변수의 0값을 넣어줌
print(num_stamp)#변수가 함수반환값으로 재정의 되면서 변수만 출력해주면 됨
#함수의 리턴값이 변수의 값이 되면서 변수의 값이 변함

사실 실무에서는 global키워드를 사용하여 함수 내부에서 전역변수를 사용할것이라고 정의하는 것보다, 매개변수에 전역변수의 저장된 값을 전달하여 사용하는 방법이 가장 대표적인 사용방법이다. 전역변수를 함수외부에 정의 한 후, 함수를 따로 또 정의하고, 함수를 호출할때 인수값으로 전역변수를 주는 방법이다. 그럼, 전역변수를 재정의 하면서 함수값안에 그 전에 정의되었던 변수의 0값이 들어가게 되고, 변수가 함수반환값으로 재정의 되면서 변수만 출력해주면 되는것이다. 즉 함수의 리턴값이 변수의 값이되면서 변수의 값이 다시 재졍의되는 방식이다.

 

표준 모듈 사용법

#표준 모듈 사용하기
#모듈 불러오는 방법
# import 파일명 : import 뒤에있는 파일의 모든것을 사용하겠다
# from 파일명 import * : from뒤에있는 파일의 모든것(*)을 사용하겠다

#함수 사용법
#파일명.함수
#.(~의.~안에 라는뜻)

모듈은 언제든지 사용할 수 있는 변수나, 함수, 클래스등을 모아놓은 파일을의미하며 다른 모듈을 지정해서 읽어들이는 처리를 하는 import 구문으로 먼저 지정해준다음에 사용해야한다. import 파일명의 형식으로 작성하며 이는 파일안에 있는 모든것을 사용하겠다는 의미가 된다. 

 

random 모듈 사용하기

randint / randrange

import random #랜덤은 난수와 관련된 여러함수를 모아놓은 파일
#random의 종류
#1) randint(a,b) : a이상 b이하의 숫자중에서 랜덤한 정수를 return
print(random.randint(1,10)) #random파일에서 randint라는 함수를 사용하겠다는 뜻

#2)randrange()
#randrange(a) :0~a-1 사이의 숫자중 랜덤한 값을 return
#randrnage(a,b)
#randrange(a,b,c)

print(random.randrange(10)) #0~9사이의 값 랜덤 추출
print(random.randrange(10,21))#10~20사이의 값 랜덤 추출
print(random.randrange(0,11,2))#0~10사이의 값 추출하는데 2씩 건너뛰어서 추출

print()

random모듈은 난수와 관련된 여러함수를 모아놓은 파일이다. 첫번째 randint(a,b)는 a이상 b이하의 숫자중에서 랜덤한 정수를 리턴해주는 함수이며, 두번째randrange(a,b)함수는 a와 b사이의 랜덤한값을 반환해주는 함수이며, 일반 range함수와 동일하게 스텝값도 설정할 수 있다. 

 

choice / sample

#choice(시퀀스 자료형): 시퀀스 자료형 값 중 하나만 추출
print(random.choice([1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]))
print(random.choice(('안녕',3.13,2,True)))

#sample(시퀀스 자료형): choice와 기능 비슷. sample은 해당 시퀀스에서 뽑을 자료형의 갯수를 지정해줄 수 있음
print(random.sample(['봄','여름','가을','겨울'],2))

choice함수는 시퀀스 자료형과 함께 사용하는 함수로, 인수로 주어진 시퀀스 자료형 중 하나만 랜덤으로 추출하여 반환한다.

sample도 시퀀스 자료형과 함께 사용하는 함수이며, 기능은choice와 비슷하다. sample은 시퀀스에서 뽑을 자료형의 갯수를 지정해 줄 수 있다. 

 

특정함수만 import하기 

#모듈에서 특정함수만 import하는 법
#위의 방법처럼 모듈을 전체 불러놓고 함수를 쓰다보면 성능이 느려질 수 있음
#from 파일명 import 함수명
#from 파일명 import 함수명1, 함수명2, 함수명3...이렇게 여러함수 동시 불러오는 것도 가능

from random import randint, randrange #random함수 안에서 가져올 함수적기
#위의 방법처럼 모듈을 전체 불러놓고 쓰려면 모듈안의 함수를 쓸때마다 파일명.함수의 형태로
#일일히 파일명을 붙여주어야하지만 사용할 함수만 가져오면 함수명만 기입하여 사용이 가능함

#randint와 randrange는 불러와준 함수이기때문에 사용가능
print(randint(0,10)) #앞에 파일명 없는데도 사용가능
print(randrange(0,10))

#불러온적이 없는 함수이기때문에 사용이 불가능
# print(choice([1,2,3,4]))
# print(sample(['밴드','락','발라드']))

전체 모듈을 import한 후 사용해도 큰 문제는 없지만 함수를 쓰다보면 성능이 느려지는 문제가 발생할 수 있다. 만약 모듈에서 특정함수 몇개만 사용한다면 사용할 함수들만 import해두고 사용하는 것이 좋다. 특정함수만 import할때는 from 파일명 import 함수명1, 함수명2,...의 형태로 적어 사용한다. 이렇게 특정함수만 import하고 사용할 경우, 전체를 로드했을 경우와는 다르게 함수명만 적어 사용이 가능하다.

 

그외 다른 종류의 파일명 / 함수들

#다른 종류의 파일명과 함수들

#1)time : 시간과 관련된 함수와 기능을 모아놓은 모듈
import time

#time의 함수
#1)sleep(정수): 입력한 정수=초. 해당 초만큼 실행을 멈춰주는 함수
time.sleep(3) #3초 뒤에 실행
print('3초 뒤에 전하는 인사')

#2)time(): 1970년 1월 1일 0시0분 0초부터 현재까지 흐른 초를 나타낸 값
print(time.time())

#파일에 별칭만들기
import matplotlib.pyplot as plt
plt.plot([1,2,3,4],['a','b','c','d'])
plt.show()

그 외 다른 종류의 파일에는 time이 있다. time은 시간과 관련된 함수와 기능을 모아놓은 모듈이며, 전체 함수를 전부 로드할경우 import time으로 모듈을 불러준다. time의 함수에서 주로 사용되는 것중에는 sleep과 time이 있다. sleep은 sleep(정수)의 형태로 사용하며 입력한 정수는 초를 의미한다. 인수로 주어진 해당 초 만큼 실행을 멈췄다가 실행하는 함수이다. time은 1970년 1월 1일 0시 0분 0초부터 현재까지 흐른 초를 나타낸 값이다. 즉 코드를 실행했을 시점 기준으로  1970년 1월 1일 0시 0분 0초부터 1720150484.6324346만큼의 초가 흘렀다는것을 알려주는 함수이다. 다음 파일에 별핑을 만들 수 있는데, 파일의 별칭을 만들때는 as를 사용한다. matplotlib.pylot모듈은 시각화그래프를 그릴 수 있는 모듈이다. 하지만 이 모듈의 경우 이름이 굉장히 길기때문에 매번 사용할때마다 matplotlib.pylot.함수명을 적어주기에는 무리가있다. 그러므로 as를 사용하여 plt라는 별칭을 만들어, 기존 함수이름대신 plt라는 값을 사용하는 것이다. 

 

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클래스

여러값을 저장하고싶을때는 컬렉션에 저장을 하고, 기능을 저장하고싶을때는 사용자정의 함수를 이용하면 된다. 하지만 여러개의 사용자 정의함수와 여러개의 값을 저장하고 싶을때는 클래스를 사용한다.

 

클래스의 기본개념

함수

특정 기능을 수행하는 코드의 묶음으로 클래스안에서 함수를 메소드라고 부른다.

 

클래스

여러변수와 함수들을 묶어서 처리할수있는 것으로, 공통된 요소들이 모여있는 하나의 틀이다.

 

데이터 속성

값으로서 데이터를 정의하는것이다. (self.변수에 데이터가 될 값을 대입해서 사용가능하다)

 

메소드

기능(행위)로서 처리를 정의하는것이다. 

 

속성

데이터의 속성과 메소드를 합쳐서 부르는 말이다.

 

객체

정의한 클래스를 실제로 이용하기 위해 사용하며, 클래스로부터 생성되는 각각의 존재가 인스턴스가 된다.

 

 

클래스 선언하기

#클래스 선언하기

class Person:  #클래스 선언
  def get_name(self,name):
    self.name=name #self.name(데이터 속성)=name(매개변수)

  def get_age(self,age):
    self.age=age

  def introduce(self):
    print(f"안녕하세요? 제 이름은 {self.name}입니다")
    print(f"제 나이는 {self.age}살 이에요")

클래스를 선언할때는 calss클래스명 : 의 형태로 사용하고 그 안에 매개변수, 메소드 등등을 적어준다. self는 객체 구별용 매개변수로 self.변수명으로 접근하면 여러 객체도 한번의 선언으로 구별하여 다룰수 있게된다.  클래스명의 첫글자는 대문자가 되어야하며, 클래스를 선언할때는 콜론으로 행을 미친다. 그 뒤에오는 데이터 속성과 메소드는 들여쓰기로 작성한다.

 

객체화 작업

#객체화 작업
#객체명 = 클래스명()

pr1=Person()   #객체를 구별하기위해 self라는 것을 만들었고 객체명을 pr1이라고 지정
print(pr1,type(pr1))  #pr1이라는 객체가 지정이 되어서 클래스안에 만들어두었던 변수를 통해
#pr1이라는 객체에 대한 특징(값)을 넣어주는 작업이 필요함


#데이터 속성에 값 대입   (붕어빵 '팥'넣는 작업)
pr1.name='짱구'
#클래스에서 get_name이라는 메소드를 만들어줬지만 self.name이라는 객체 구별 변수를 만들어주었기때문에
#변수로 값을 넣어주어도 됨
print(pr1.name)
pr1.age=25
#마찬가지로 get_age라는 메소드를 만들었지만 self.age객체 구별 변수를 미리 만들어두었기때문에
#변수로 값을 넣어주어도 됨
print(pr1.age)

#메소드 출력하기
pr2.introduce()

#pr1과 pr2모두 같은 calss에서 만들어졌고 형태모두 같지만 각각 가지고 있는 속성값(팥, 슈크림)이 다름
#pr1의 속성값이 수정된다거나 pr1이 사라진다고해서 pr2에 아무런 영향을 주지 않음
#서로 각각 다른 객체
#<0x7c7d9fae8670> => 메모리 주소값

클래스의 선언이끝났다면 객체화를 시켜주어야한다. 객체화는 객체명 = 클래스명() 의 형태로 객체화를 시켜주며 이때 매개변수가 있었다면 인수값을 전달해준다. 그 후 클래스에 저장된 메소드를 객체명으로 호출하면된다. 이렇게 객체명은 self로 구분하게 되는데, pr2와 pr1은 같은 클래스에서 만들어졌지만 객체 구별 변수로 아예다른 객체가된것을 확인할 수 있다.

 

클래스 실습

#<실습>
#Person class를 이용하여 4개의 객체 만들고, 값대입하고, 최종 형태로 출력까지 하기

#객체화
p1=Person()
p2=Person()
p3=Person()
p4=Person()

#데이터 속성값 넣기
p1.name='유다빈'
p1.age=26

p2.name='문상훈'
p2.age=32

p3.get_name('김한주')
p3.get_age(29)

p4.get_name('정우')
p4.get_age(27)

#최종형태 출력문
p1.introduce()
p2.introduce()
p3.introduce()
p4.introduce()

 

 

클래스의 생성자 만들기

#생성자 만들기
#객체를 선언할때 처음으로 반드시 호출되는 메소드(객체화하는 바로 그 순간에 실행되는 메소드)
#__init__의 형태

#<생성자가 추가된 Person>클래스의 정의

class Person:
  def __init__(self,name, age):
    self.name=name
    self.age=age

  def introduce(self):
    print(f"안녕하세요? 저는 {self.name}입니다")
    print(f"제 나이는 {self.age}살 입니다")

#생성자의 객체화 작업
p1=Person('둘리',14) #객체화 하면서 데이터의 값을 대입함
#원래는 객체화 따로 하고 그 객체화된걸 가지고 데이터의 값을 넣어줬었음
#생성자는 객체화를 하는 바로 그 순간에 처음으로 호출되는 메소드 이끼때문에 객체화를 하면서 동시에 값넣기가 가능하여
#기존 생성자가 없는 class보다 조금 더 편리해졌음
#생성자를 객체화할때 클래스명 안에다가 내가 넣어주어야할 인수들의 값을 순서대로 넣어주면 됨
p2=Person('도우너',8)

p1.introduce()
p2.introduce()

생성자는 객체가 작성될때 처음에 반드시 처리되는 메소드이다. def __init__() : 로 작성하며, 처음에 초기화를 시켜준다는 의미이다. 클래스를 통해서 객체를 생성하는 순간에 호출되는 특별한 메소드이다. 

 

 

클래스의 생성자 실습

#<실습>
#클래스 선언
#클래스 명: Player()
#데이터 속성: 이름(name),나이(age),직업(job)
#생성자 1개 (이름, 나이, 직업), 출력 메소드 1개 (이름,나이, 직업)

#객체 2개
#축구 선수, 야구선수
#2개의 객체 각가 출력메소드 호출

class Player:
  def __init__(self,name,age,job):
    self.name=name
    self.age=age
    self.job=job

  def Player_info(self):
    print(f"이름: {self.name}")
    print(f"나이: {self.age}")
    print(f"직업: {self.job}")


player1=Player('손흥민',34,'축구선수')
player2=Player('류현진',45,'야구선수')

player1.Player_info()
player2.Player_info()

 

 

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학습일기

드디어 클래스까지 왔다..! 클래스를 배우면서 느꼈던건, 사용자 정의함수, 메소드 등등 배웠던 것들이 하나로 총합되어 나오기때문에 클래스를 잘 이해하라면 기존에 배웠던것들을 이해하고 다룰줄 알아야한다는것..! 클래스..어렵게 생각하면 한도끝도 없이 어렵고 간단하다고 생각하면 나름 할만한것처럼 느껴지는..하지만 막상 작성하면 분명 한번쯤은 이유모를 오류가 실행되는..너..

대부분 파이썬 배울때 클래스에서 1차고비가 온다는데 왜 그런지 너무 잘 알거같고..ㅠ 별수있나 연습해야지..흑흑