Do it! 점프 투 파이썬 파이썬 날개 달기 (1)

68638 단어 pythonpython

1. 클래스

초보 개발자들에게 클래스(class)는 넘기 힘든 장벽과도 같은 존재이다. 독자들 중에도 클래스라는 단어를 처음 접하는 이들도 있을 것이다. 그러면 도대체 클래스가 무엇인지, 클래스가 왜 필요한지 아주 기초적인 것부터 차근차근 함께 알아보자.

1.1) 클래스는 왜 필요한가?

프로그래머들이 가장 많이 사용하는 프로그래밍 언어 중 하나인 C 언어에는 클래스가 없다. 이 말은 굳이 클래스가 없어도 프로그램을 충분히 만들 수 있다는 뜻이다. 파이썬으로 잘 만든 프로그램을 살펴보아도 클래스를 사용하지 않고 작성한 것들이 상당히 많다. 클래스는 지금까지 공부한 함수나 자료형처럼 프로그램 작성을 위해 꼭 필요한 요소는 아니다.

하지만 프로그램을 작성할 떄 클래스를 적재적소에 사용하면 프로그래머가 얻을 수 있는 이익은 상당하다. 예제를 통해 한번 생각해 보자.

독자는 계산기를 사용해 보았을 것이다. 계산기에 숫자 3을 입력하고 + 기호를 입력한 후 4를 입력하면 결괏값으로 7을 보여 준다. 다시 한 번 + 기호를 입력한 후 3을 입력하면 기존 결괏값 7에 3을 더해 10을 보여 준다. 즉 계산기는 이전에 계산한 결괏값을 항상 메모리 어딘가에 저장하고 있어야 한다.

이런 내용을 우리가 앞에서 익힌 함수를 이용해 구현해 보자. 계산기의 '더하기' 기능을 구현한 파이썬 코드는 다음과 같다.

result = 0

def add(num):
	global result
    	result += num
        return result

print(add(3))
print(add(4))

이전에 계산한 결괏값을 유지하기 위해서 result 전역 변수(global)를 사용했다. 프로그램을 실행하면 예상한 대로 다음과 같은 결괏값이 출력된다.

3
4

그런데 만일 한 프로그램에서 2대의 계산기가 필요한 상황이 발생하면 어떻게 해야 할까? 각 계산기는 각각의 결괏값을 유지해야 하기 때문에 위와 같이 add 함수 하나만으로는 결괏값을 따로 유지할 수 없다.

이런 상황을 해결하려면 다음과 같이 함수를 각각 따로 만들어야 한다.

result1 = 0
result2 = 0

def add1(num):
	global result1
    	result1 += num
        return result1
        
def add2(num):
	global result2
    	result2 += num
        return reslut2
        
print(add1(3))
print(add1(4))
print(add2(3))
print(add2(7))

똑같은 일을 하는 add1과 add2 함수를 만들었고 각 함수에서 계산한 결괏값을 유지하면서 저장하는 전역 변수 result1, result2 가 필요하게 되었다.

결괏값은 다음과 같이 의도한 대로 출력된다.

3
7
3
10

계산기 1의 결괏값이 계산기 2에 아무 영향을 끼치지 않음을 확인할 수 있다. 하지만 계산기가 3개, 5개, 10개로 점점 더 많이 필요해진다면 어떻게 해야 할까? 그떄마다 전역 변수와 함수를 추가할 것인가? 여기에 빼거나 곱하기 등의 기능을 추가해야 한다면 상황은 점점 더 어려워 질 것이다.

아직 클래스에 대해 배우지 않았지만, 위와 같은 경우에 클래스를 사용하면 다음과 같이 간단히게 해결할 수 있다.

class Calculator:
	def __init__(self):
    		self.result = 0 
            
     	def add(self, num):
        	self.result += num
            	return self.result
                
cal1 = Calculator()
cal2 = Calculator()

print(cal1.add(3))
print(cal1.add(4))
print(cal2.add(3))
print(cal2.add(7))

프로그램을 실행하면 함수 2개를 사용했을 때와 동일한 결과가 출력된다.

3
7
3
10

Calculator 클래스로 만든 별개의 게산기 cal1, cal2(파이썬에서는 이것을 객체라고 부른다)가 각각의 역할을 수행한다. 그리고 계산기(cal1, cal2)의 결괏값 역시 다른 계산기의 결괏값과 상관 없이 독립적인 값을 유지한다. 틀래스를 사용하면 계산기 대수가 늘어나더라도 객체를 생성만 하면 되기 때문에 함수를 사용하는 경우와 달리 매우 간단해진다. 만약 빼기 기능을 더하려면 Calculator 클래스에 다음과 같은 빼기 기능 함수를 추가해 주면 된다.

def sub(self, num)
	self.result -= num
    	return self.result

클래스의 이점은 단순히 이것만이 아니다. 하지만 이것 하나만으로도 '도대체 왜 클래스가 필요한 것일까?' 라는 근본적인 물음에 대한 해답이 되었을 것이다.

1.2) 클래스와 객체

클래스를 가장 잘 설명해 주는 아래 그림을 보자.

빵을 만드는 빵 틀과 그것을 사용해 만든 호두 과자이다. 여기에서 설명할 클래스는 빵 틀과 비슷하다. 클래스(class)란 똑같은 무엇인가를 계속해서 만들어 낼 수 있는 설계 도면이고(빵 틀), 객체(object)란 클래스로 만든 피조물(빵 틀을 사용해 만든 호두과자)을 뜻한다.

  • 빵 틀 --> 클래스(class)
  • 빵 틀을 사용해 만든 호두과자 --> 객체(object)

클래스로 만든 객체에는 중요한 특징이 있다. 바로 객체마다 고유한 성격을 가진다는 것이다. 빵 틀로 만든 빵에 구멍을 뚫거나 조금 베어 먹더라도 다른 빵에는 아무 영향이 없는 것과 마찬가지로 동일한 클래스로 만든 객체들은 서로 전혀 영향을 주지 않는다.

다음은 파이썬 클래스의 가장 간단한 예이다.

class Cookie:
...	pass
...

위의 캘르스는 아무 기능도 갖고 있지 않은 껍질뿐인 클래스이다. 하지만 이렇게 껍질뿐인 클래스ㅇ도 객체를 생성하는 기능이 있다. '빵 틀'로 '빵'을 만드는 것처럼 말이다.

객체는 클래스로 만들며 1개의 클래스는 무수히 많은 객체를 만들어 낼 수 있다. 위에서 만든 Cookie 클래스의 객체를 만드는 방법은 다음과 같다.

class Cookie:
	pass
    
a = Cookie()
b = Cookie()

Cookie()의 결괏값을 돌려받은 a와 b가 바로 객체이다. 마치 함수를 사용해서 그 결괏값을 돌려받는 모습과 비슷하다.

1.3) 사칙연산 클래스 만들기

'백견이 불여 일타' 라고 했다. 클래스를 직접 만들며 배워 보자.

여기에서는 사칙연산을 쉽게 해주는 클래스를 만들어 볼 것이다. 사칙연산은 더하기, 빼기, 곱하기, 나누기를 말한다.

1.3.1) 클래스를 어떻게 만들지 먼저 구상하기

클래스는 무작정 만드는 것보다 클래스로 만든 객체를 중심으로 어떤 식으로 독장하게 할 것인지 미리 구상을 한 후에 생각한 것들을 하나씩 해결하면서 완성해 나가는 것이 좋다.

어떤 클래스를 만들지 먼저 구상하기

  • setdata 메서드 --> 사칙 연산을 하기 위해 두 숫자를 입력 받기
  • div 메서드 --> 나누기 기능
  • add 메서드 --> 더하기 기능
  • sub 메서드 --> 빼기 기능
  • mul 메서드 --> 곱하기 기능

사칙연산을 가능하게 하는 FourCal 클래스가 다음처럼 동작한다고 가정해 보자.

먼저 a = FourCal()를 입력해서 a라는 객체를 만든다.

a = FourCal()

그런 다음 a.setdata(4,2) 처럼 입력해서 숫자 4와 2를 a에 지정해 주고

a.setdata(4, 2)

a.add()를 수행하면 두 수를 합한 결과 (4+2)를 돌려주고

print(a.add())
>>> 6

a.mul()을 수행하면 두 수를 곱한 결과 (4*2)를 돌려주고

print(a.mul())
>>> 8

a.sub()를 수행하면 두 수를 뺀 결과 (4-2)를 돌려주고

print(a.sub())
>>> 2

a.div()를 수행하면 두 수를 나눈 결과 (4/2)를 돌려준다.

print(a.div())
>>> 2

이렇게 동작하는 FoulCal 클래스를 만드는 것이 바로 우리의 목표이다.

1.3.2) 클래스 구조 만들기

자, 그러면 지금부터 앞에서 구상한 것처럼 동작하는 클래스를 만들어 보자. 제일 먼저 할 일은 a = FourCal() 처럼 객체를 만들 수 있게 하는 것이다. 일단은 아무 기능이 없어도 되기 때문에 매우 간단하게 만들 수 있다. 다음을 따라 해 보자.

class FourCal:
...	pass
...

우선 대화형 인터프리티에서 pass란 문장만을 포함한 FourCal 클래스를 만든다. 현재 상태에서 FourCal 클래스는 아무 변수나 함수도 포함하지 않지만 우리가 원하는 객체 a를 만들 수 있는 기능은 가지고 있다. 확인해 보자.

a = FourCal()
type(a)

>>> <class '__main__.FourCal'> #객체 a의 타입은 FourCal 클래스이다.

위와 같이 a = FourCal() 로 a 객체를 먼저 만들고 그 다음에 type(a)로 a 객체가 어떤 타입인지 알아보았다. 역시 객체 a가 FourCal 클래스의 객체 임을 알 수 있다.

1.3.3) 객체에 숫자 지정할 수 있게 만들기

하지만 생성된 객체 a는 아직 아무런 기능도 하지 못한다. 이제 더하기, 나누기, 곱하기, 빼기 등의 기능을 하는 객체를 만들어야 한다. 그런데 이러한 기능을 갖춘 객체를 만들려면 우선 a 객체에 사칙연산을 할 때 사용할 2개의 숫자를 먼저 알려주어야 한다. 다음과 같이 연산을 수행할 대상 (4, 2)을 객체에 지정할 수 있게 만들어 보자.

a.setdata(4, 2)

위 문장을 수행하려면 다음과 같이 소스 코드를 작성해야 한다.

class FourCal:
	def setdata(Self, first, second):
            self.first = first
            self.second = second
...

앞에서 만든 FourCal 클래스에서 pass 문장을 삭제하고 그 대신 setdata 함수를 만들었다. 클래스 안에 구현된 함수는 다른 말로 메서드(Method)라고 부른다. 앞으로 클래스 내부의 함수는 항상 메서드라고 표현할 테니 메서드라는 용얼,ㄹ 기억해 두자.

일반적인 함수를 만들 때 다음과 같이 작성한다.

def 함수 이름(매개변수):
    수행할 문장
    ...

메서드도 클래스에 포함되어 있다는 점만 제외하면 일반 함수와 다른 것이 없다.

setdata 메서드를 다시 보면 다음과 괕다.

def setdata(Self, first, second): # 메서드의 매개변수
    self.first = first    # 메서드의 수행문
    self.second = second  # 메서드의 수행문

1.3.3.1) setdata 메서드의 매개변수

setdata 메서드는 매개변수로 self, first, second 3개 입력값을 받는다. 그런데 일반 함수와는 달리 메서드의 첫 번째 매개변수 self는 특별한 의미를 가진다.

다음과 같이 a 객체를 만들고 a 객체를 통해 setdata 메서드를 호출해 보자.

a = FourCal()
a.setdata(4, 2)

그런데 뭔가 좀 이상하지 않은가?

setdata 메서드에는 self, first, second 총 3개의 매개변수가 필요한데 실제로는 a.setdata(4, 2) 처럼 2개 값만 전달했다. 왜 그럴까? 그 이유로는 a.setdata(4, 2) 처럼 호출하면 setdata 메서드의 첫 번째 매개변수 self 에는 setdata 메서드를 호출한 객체 a 가 자동으로 전달되기 때문이다. 다음 그림을 보면 객체를 호출할 때 입력한 값이 메서드에 어떻게 전달되는지 쉽게 이해할 수 있을 것이다.

a.setdata(4, 2)      def setdata(self, first, second)
  • a --> self
  • 4 --> first
  • 2 --> second

파이썬 메서드의 첫 번째 매개변수 이름은 관례적으로 self 를 사용한다. 객체를 호출할 때 호출한 객체 자신이 전달되기 때문에 self 를 사용한 것이다. 물론 self 말고 다른 이름을 사용해도 상관없다.

1.3.3.2) setdata 메서드의 수행문

이제 detdata 메서드의 수행문에 대해 알아보자.

def setdata(Self, first, second): # 메서드의 매개변수
    self.first = first     # 메서드의 수행문
    self.second = second   # 메서드의 수행문

a.setdata(4, 2) 처럼 호출하면 setdata 메서드의 매개변스 first, second 에는 각각 값 4와 2가 전달되어 setdata 메서드의 수행문은 다음과 같이 해석된다.

self.first = 4
self.second = 2

self는 전달된 객체 a 이므로 다시 다음과 같이 해석된다.

a.first = 4
a.second = 2

a.first = 4 문장이 수행되면 a 객체에 객체 변수 first가 생성되고 값 4가 저장된다. 마찬가지로 a.second = 2 문장이 수행되면 a 객체에 객체변수 second 가 생성되고 값 2가 저장된다.

다음과 같이 확인해 보자.

a = FourCal()
a.setdata(4, 2)

print(a.first)
>>> 4

print(a.second)
>>> 2

a 객체에 객체변수 first와 second가 생성되었음을 확인할 수 있다.
이번에는 다음과 같이 a, b 객체를 만들어 보자.

a = FourCal()
b = FourCal()

그리고 a 객체의 객체변수 first를 다음과 같이 생성한다.

a.setdata(4, 2)
print(a.first)

>>> 4

이번에는 b 객체의 객체변수 first를 다음과 같이 생성한다.

b.setdata(3, 7)
print(b.first)

>>> 3

자 이제, 여러분에게 아주 중요한 질문을 한 가지 하겠다. 위와 같이 진행하면 b 객체의 객체 변수 first에는 값 3이 저장된다는 것을 확인할 수 있었다.

그렇다면 a 객체의 first는 3으로 변할까? 아니면 기존 값 4를 유지할까? 다음과 같이 그 결과를 확인해 보자.

print(a.first)

>>> 4

a 객체의 first 값은 b 객체의 first 값에 영향받지 않고 원래 값을 우지하고 있음을 확인할 수 있다. 이 예제를 통해 독자에게 강조하고 싶은 점이 바로 이것이다. 클래스로 만든 객체의 객체변수는 다른 객체의 객체변수에 상관없이 독립적인 값을 유지한다.

id 함수를 사용하묜 객체변수가 독립적인 값을 유지한다는 점을 좀 더 명확하게 증명해 보일 수 있다. 다시 다음과 같이 따라 해 보자.

a = FourCal()
b = FourCal()
a.setdata(4, 2)
b.setdata(3, 7)

id(a.first)     # a의 first 주소 값을 확인
>>> 1839194922

id(b.first)     # b의 first 주소 값을 확인
>>> 1839194928

a 객체의 first 주소 값과 b 객체의 first 주소 값이 서로 다르므로 각각 다른 곳에 그 값이 저장된다는 것을 알 수 있다. 객체변수는 그 객체의 고유한 값을 저장할 수 있는 공간이다. 객체 변수는 다른 객체들 영향받지 않고 독립적으로 그 값을 유지한다는 점을 꼭 기억하자. 클래스에서는 이 부분을 이해하는 것이 가장 중요하다.

다음은 현재까지 완성된 FourCal 클래스이다.

class FourCal:
    def setdata(Self, first, second):
        self.first = first
        self.second = second
...
...

1.3.4) 더하기 기능 만들기

자 그럼 2개의 숫자 값을 설정해 주었으니 2개의 숫자를 더하는 기능을 방금 만든 클래스에 추가해 보자. 우리는 다음과 같이 더하기 기능을 갖춘 클래스를 만들어야 한다.

a = FourCal ()
a.setdata(4, 2)
print(a.add())

>>> 6

이 연산이 가능하도록 다음과 같이 FourCal 클래스를 만들어 보자.

class FourCal:
	def setdata(self, first, second):
    		self.first = first
            	self.second = second
        def add(self):
        	result = self.first + self.second
            	return result

새롭게 추가된 것은 add 메서드이다. 이베 클래스를 사용해 보자.

class FourCal:
	def setdata(self, first, second):
    		self.first = first
            	self.second = second
        def add(self):
        	result = self.first + self.second
            	return result
 
 a = FourCal()
 a.setdata(4, 2)

위와 같이 호출하면 앞에서 살펴보았듯이 a 객체의 first, second 객체변수에는 각각 값 4와 2가 저장될 것이다.

이제 add 메서드를 호출해 보자. 

class FourCal:
	def setdata(self, first, second):
   	    self.first = first
            self.second = second
       def add(self):
       	   result = self.first + self.second
           return result

a = FourCal()
a.setdata(4, 2)

print(a.add))

>>> 6

a.add()라고 호출하면 add 메서드가 호출되어 값 6이 출력될 것이다. 어떤 과정을 거쳐 값 6이 출력되는지 add 메서드를 따로 떼어 내서 자세히 살펴보자.

def add(self):
    result = self.first +self.second
    return result

add 메서드의 매개변수는 self 이고 변환 값은 result 이다. 변환 값인 result 를 계산하는 부분은 다음과 같다.

result = self.first + self.second

a.add() 와 같이 a 객체에 의해 add 메서드가 수행되면 add 메서드의 self 에는 객체 a가 자동으로 입력되므로 위 내용은 다음과 같이 해석한다.

reslut = a.first +. a.second

위 내용은 a.add() 메서드 호출 전에 a.setdata(4, 2) 가 먼저 호출되어 a.first = 4, a.second = 2 라고 이미 설정되었기 때문에 다시 다음과 같이 해석한다.

result = 4 + 2

따라서 다음과 같이 a.add() 를 호출하면 6을 돌려준다. 

print(a.add))

>>> 6

여기까지 모두 이해한 독자라면 클래스에 대해 80% 이상을 안 것이다. 파이썬의 클래스는 그다지 어렵지 않다.

1.3.5) 곱하기, 빼기, 나누기 기능 만들기

이번에는 곱하기, 빼기, 나누기 등을 할 수 있게 프로그램을 만들어 보자.

class FourCal:
    def setdata(self, first, second):
        self.first = first
        self.second = second
    def add(self):
        result = self.first + self.second
        return result
    def mul(self):
        result = self.first * self.second
        return result
    def sub(self):
        result = self.first - self.second
        return result
    def div(self):
        result = self.first / self.second
        return result

mul, sub, div 모두 add 메서드에서 배운 것과 동일한 방법이니 따로 설멸하지는 않겠다. 정말로 모든 것이 제대로 동작하는지 확인해 보자.

class FourCal:
    def setdata(self, first, second):
        self.first = first
        self.second = second
    def add(self):
        result = self.first + self.second
        return result
    def mul(self):
        result = self.first * self.second
        return result
    def sub(self):
        result = self.first - self.second
        return result
    def div(self):
        result = self.first / self.second
        return result
        
a = FourCal()
b = FourCal()
a.setdata(4, 2)
b.setdata(3, 8)

print(a.add())
>>> 6

print(a.mul())
>>> 8

print(a.sub))
>>> 2

print(a.div))
>>> 2

print(b.add))
>>> 11

print(b.mul())
>>> 24

print(b.sub())
>>> -5

print(b.div())
>>> 0.375

여기까지 우리가 목표로 한 사칙연산 기능을 가진 클래스를 만들어 보았다.

1.4) 생성자(Constructor)

이번에는 우리가 만든 FourCal 클래슬 다음과 같이 사용해 보자.

a = FourCal()
print(a.add())

>>>
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
  File "<stdin>", line 6, in add
AttributeError: 'FourCal' object has no attribute 'first'

FourCal 클래스의 인스턴트 a에 setdata 메서드를 수행하지 않고 add 메서드를 수행하면 AttributeError: 'FourCal' object has no attribute 'first' 오류가 발생한다. setdata 메서드를 수행해야 객체 a의 객체변수 first와 second가 생성되기 떄문이다.

이렇게 객체에 초깃값을 설정해야 할 필요가 있을 때는 setdata와 같은 메서드를 호출하여 초깃값을 설정하기보다는 생성자를 구현하는 것cl이 안전한 방법이다. 생성자(Constructor)란 객체가 생성될 때 자동으로 호출되는 메서드를 의미한다.

파이썬 메서드 이름으로 __init__를 사용하면 이 메서드는 생성자가 된다. 다음과 같이 FourCal 클래스에 생성자를 추가해 보자.

class FourCal:
    def __init__(self, first, second):
        self.first = first
        self.second = second
    def setdata(self, first, second):
        self.first = first
        self.second = second
    def add(self):
        result = self.first + self.second
        return result
    def mul(self):
        result = self.first * self.second
        return result
    def sub(self):
        result = self.first - self.second
        return result
    def div(self):
        result = self.first / self.second
        return result

새롭게 추가된 생성자 __init__ 메서드만 따로 떼어 내서 살펴보자.

def __init__(self, first, second):
    self.first = first
    self.second = second

__init__ 메서드는 setdata 메서드와 이름만 다르고 모든 게 동일하다. 단 메서드 이름을 __inti__ 했기 때문에 생성자로 인식되어 객체가 생성되는 시점에 자동으로 호출되는 차이가 있다.

이제 다음처럼 예제를 수행해 보자.

a = FouuCal 

>>>
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
  TypeError: __init__() missing 2 required positional arguments: 'firs             t' and 'second'

a = FourCal()을 수행할 때 생성자 __init__이 호출되어 위와 같은 오류가 발생했다. 오류가 발생한 이유는 생성자의 매개변수 first 와 second 에 해당하는 값이 전달되지 않았기 때문이다. 위 오류를 해결하려면 다음처엄 first와 second에 해당되는 값을 전달하여 객체를 생성해야한다.

a = FourCal(4, 2)

위와 같이 수행하면 __init__ 메서드의 매개변수에는 각각 아래와 같은 값이 대입된다.

매개변수값
self생성되는 객체
first4
second2

따라서 __init__ 메서드가 호출되면 setdata 메서드를 호출했을 때와 마찬가지로 first와 second 라는 객체 변수가 생성될 것이다.

다음과 같이 객체변수의 값을 확인해 보자.

a = FourCal(4, 2)
print(a.first)
>>> 4

print(a.second)
>>> 2

add나 div 등의 메서드도 잘 동작하는지 확인해 보자.

a = FourCal(4, 2)
print(a.add())
>>> 6

print(a.div())
>>> 2.0

이상 없이 잘 동작하는 것을 확인할 수 있다.

1.5) 클래스의 상속

상속(Inheritance)이란 '물려받다" 라는 뜻으로 '재산을 상속받다' 라고 할 때의 상속과 같은 의미이다. 클래스에도 이 개념을 적용할 수 있다. 어떤 클래스를 만들 때 다른 클래스의 기능을 물려받을 수 있게 만드는 것이다. 이번에는 상속 개념을 사용하여 우리가 만든 FourCal 클래스에 a^b(a의 b제곱)을 구할 수 있는 기능을 추가해 보자.

앞에서 FourCal 클래스는 이미 만들어 놓았으므로 FourCal 클래스를 상속하는 MoreFourCal 클래스는 다음과 같이 간단하게 만들 수 있다. 

class MoreFourCal(FourCal):
    pass
...
...

클래스를 상속하기 위해서는 다음처럼 클래스 이름 뒤 괄호 안에 상속할 클래스 이름을 넣어주면 된다.

class 클래스 이름(상속할 클래스 이름)

MoreFourCal 클래스는 FourCal 클래스를 상속했으므로 FourCal 클래스의 모든 기능을 사용할 수 있어야 한다.

다음과 같이 확인해 보자.

a = MoreFourCal(4, 2)

a.add()
>>> 6

a.mul()
>>> 8

a.sub()
>>> 2

a.div()
>>> 2

상속받은 FourCal 클래스의 기능을 모두 사용할 수 있음을 확인할 수 있다.

이제 원래 목적인 a의 b 제곱을 계산하는 MoreFourCal 클래스를 만들어 보자.

class MoreFourCal(FourCal)
    def pow(self):
        result = self.first ** self.second
        return result
...
...

pass 문장은 삭제하고 위와 같이 두 수의 거듭 제곱을 구할 수 있는 pow 메서드를 추가해 주었다. 그리고 다음과 같이 pow 메서드를 수행해 보자.

class MoreFourCal(FourCal)
    def pow(self):
        result = self.first ** self.second
        return result
        
a = MoreFourCal(4, 2)

a.pow()
>>> 16

MoreFourCal 클래스로 만든 a 객체에 값 4와 2를 설정한 후 pow 메서드를 호출하면 4의 2 제곱인 16을 돌려주는 것을 확인할 수 있다.

상속은 MoreFourCal 클래스처럼 기존 클래스는 그대로 놔둔 채 클래스의 기능을 확장시킬 때 주로 사용한다.

1.5.1) 메서드 오버라이딩

이번에는 FourCal 클래스를 ㄷ음과 같이 실행해 보자

class MoreFourCal(FourCal)
    def pow(self):
        result = self.first ** self.second
        return result
        
a = FourCal(4, 0)
a.div()

>>> Traceback (most recent call last):
      File "<stdin>", line 1, in <module>
        result = self.first /self.second
    ZeroDivisionError: division by zero

FourCal 클래스의 객체 a에 4와 0 값을 설정하고 div 메서드를 호출하면 4를 0으로 나누려고 하기 떄문에 위와 같은 ZeroDivisionError 오류가 발생한다. 하지만 0으로 나눌 때 오류가 아닌 0을 돌려주도록 만들과 싶다면 어떻게 해야 할까?

다음과 같이 FourCal 클래스를 상속하는 SafeFourCal 클래스를 만들어 보자.

class SafeFourCal(FourCal):
    def div(self):
        if self.second == 0:
            return 0
        else:
            return self.first / self.second
 ...
 ...

SafeFourCal 클래스는 FourCal 클래스에 있는 div 메서드를 동일한 이름으로 다시 작성하였다. 이렇게 부모 클래스에 있는 메서드를 동일한 이름으로 다시 만드는 것을 메서드 오버라이딩(Overriding, 덮어쓰기) 이라고 한다. 이렇게 메서드를 오버라이딩하면 브모 클래스의 메서드 대신 오버라이딩한 메서드가 호출된다.

SafeFourCal 클래스에 오버라이딩한 div 메서드는 나누는 값이 0인 경우에는 0을 돌려주도록 수정했다. 이제 다시 위해서 수행한 예제를 FourCal 클래스 대신 SafeFourCal 클래스를 사용하여 수행해 보자.

class SafeFourCal(FourCal):
    def div(self):
        if self.second == 0:
            return 0
        else:
            return self.first / self.second
            
a = SafeFourCal(4, 0)
a.div()
>>> 0

FourCal 클래스와는 달리 ZeroDivisionError 가 발생하지 않고 의도한 대로 0을 돌려주는 것을 확인할 수 있을 것이다.

1.6) 클래스 변수

객체변수는 다른 객체들에 영향받지 않고 독립적으로 그 값을 유지한다는 점을 이미 알아보았다. 이번애는 객체변수와는 성격이 다른 클래스 변수에 대해 알아보자.

다음 클래스를 작성해 보자.

class Family:
    lastname = "김"
...

Family 클래스에 선언한 lastname이 바로 클래스 변수이다. 클래스 변수는 클래스 안에 함수를 선언하는 것과 마찬가지로 클래스 안에 변수를 선언하여 생성한다.

이제 Family 클래스를 다음과 같이 사용해 보자.

class Family:
    lastname = "김"
    
print(Family.lastname)
>>> 김

클래스 변수는 위 예와 같이 클래스 이름.클래스 변수로 사용할 수 있다.

또는 다음과 같이 Family 클래스로 만든 객체를 통해서도 클래스 변수를 사용할 수 있다.

class Family:
    lastname = "김"
    
a = Family()
b = Family()

print(a.lastname)
>>> 김

print(b.lastname)
>>> 김

만약 Family 클래스의 lastname을 다음과 같이 "박" 이라는 문자여롤 바꾸면 어떻게 될까?

class Family:
    lastname = "박"

다음과 같이 확인해 보자.

class Family:
    lastname = "박"
    
a = Family()
b = Family()

print(a.lastname)
>>> 박

print(b.lastname)
>>> 박

클래스 변수 값을 변경했더니 클래스로 만든 객체의 lastname 값도 모두 변경된다는 것을 확인할 수 있다. 즉 클래스 변수는 클래스로 만든 모든 객체에 공유된다는 특징이 있다.

id 함수를 사용하면 클래스 변수가 공유된다는 사실을 증명할 수 있다.

class Family:
    lastname = "박"
    
a = Family()
b = Family()

print(id(Family.lastname))
>>> 4480159136

print(id(a.lastname))
>>> 4480159136

print(id(b.lastname))
>>> 4480159136

id 값이 모두 같으므로 Family.lastname, a.lastname, b.lastname 은 모두 같은 메모리를 가리키고 있다.

클래스 변수를 가장 늦게 설명하는 이유는 클래스에서 클래스 변수보다는 객체변수가 훨씬 중요하기 때문이다.

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