34.1 클래스와 메서드 만들기

Unit 34. 클래스 사용하기

​클래스는 객체를 표현하기 위한 문법입니다. 예를 들어 게임을 만든다고 하면 기사, 마법사, 궁수, 사제 등 직업별로 클래스를 만들어서 표현할 수 있습니다.

그림 34-1 게임 캐릭터

물론 집, 자동차, 나무 등도 클래스로 표현할 수 있습니다. 특히 프로그래밍에서는 현실 세계에 있는 개념들뿐만 아니라 컴퓨터 안에서만 쓰이는 개념들도 클래스로 만들어서 표현합니다. 웹 브라우저에서 내용이 길어지면 보이는 스크롤 바, 프로그램에서 주로 볼 수 있는 버튼, 체크 박스 등이 대표적입니다.

그림 34-2 컴퓨터 안에서만 쓰이는 스크롤 바, 버튼, 체크박스

지금까지 나온 기사, 마법사, 궁수, 사제, 집, 자동차, 나무, 스크롤 바, 버튼, 체크 박스처럼 특정한 개념이나 모양으로 존재하는 것을 객체(object)라고 부릅니다. 그리고 프로그래밍으로 객체를 만들 때 사용하는 것이 클래스입니다.

그럼 게임의 기사 캐릭터를 클래스로 표현하려면 무엇이 필요할까요? 간단합니다. 일단 게임 캐릭터는 체력, 마나, 물리 공격력, 주문력 등이 필요합니다. 그리고 기사 캐릭터는 칼로 베기, 찌르기 등의 스킬이 있어야 합니다.

여기서 체력, 마나, 물리 공격력, 주문력 등의 데이터를 클래스의 속성(attribute)이라 부르고, 베기, 찌르기 등의 기능을 메서드(method)라고 부릅니다.

그림 34-3 클래스의 속성과 메서드

이렇게 프로그래밍 방법을 객체지향(object oriented) 프로그래밍이라고 합니다. 객체지향 프로그래밍은 복잡한 문제를 잘게 나누어 객체로 만들고, 객체를 조합해서 문제를 해결합니다. 따라서 현실 세계의 복잡한 문제를 처리하는데 유용하며 기능을 개선하고 발전시킬 때도 해당 클래스만 수정하면 되므로 유지 보수에도 효율적입니다.

지금까지 숫자 1, 2, 3 문자 'a', 'b', 'c', 리스트, 딕셔너리 등을 조합해서 프로그램을 만들었는데 사실 파이썬에서는 이 모든 것이 객체입니다. 이번에는 클래스를 사용해서 객체를 표현하고 만드는 방법을 알아보겠습니다.

34.1 클래스와 메서드 만들기

클래스는 class에 클래스 이름을 지정하고 :(콜론)을 붙인 뒤 다음 줄부터 def로 메서드를 작성하면 됩니다. 여기서 메서드는 클래스 안에 들어있는 함수를 뜻합니다.

클래스 이름을 짓는 방법은 변수와 같습니다. 보통 파이썬에서는 클래스의 이름은 대문자로 시작합니다. 그리고 메서드 작성 방법은 함수와 같으며 코드는 반드시 들여쓰기를 해야 합니다(들여쓰기 규칙은 if, for, while과 같습니다). 특히 메서드의 첫 번째 매개변수는 반드시 self를 지정해야 합니다.

class 클래스이름:
    def 메서드(self):
        코드

이제 간단한 사람 클래스를 작성해보겠습니다.

>>> class Person:
...     def greeting(self):
...         print('Hello')
...
에러

SyntaxError: invalid syntax: 클래스와 메서드의 형식이 맞지 않아서 발생하는 구문 에러입니다. 메서드에서 ( )(괄호)의 짝이 맞는지, :(콜론)을 빠뜨리지 않았는지 확인해주세요.

TypeError: ... takes 0 positional arguments but 1 was given: 메서드의 첫 번째 매개변수를 self로 지정하지 않아서 발생하는 에러입니다. 메서드의 첫 번째 매개변수가 self인지 확인해주세요.

그럼 이 클래스를 사용해봐야겠죠? 다음과 같이 클래스에 ()(괄호)를 붙인 뒤 변수에 할당합니다.

  • 인스턴스 = 클래스()
>>> james = Person()

Person으로 변수 james를 만들었는데 이 jamesPerson의 인스턴스(instance)입니다. 클래스는 특정 개념을 표현만 할뿐 사용을 하려면 인스턴스를 생성해야 합니다.

34.1.1  메서드 호출하기

이제 메서드를 호출해보겠습니다. 메서드는 클래스가 아니라 인스턴스를 통해 호출합니다. 다음과 같이 인스턴스 뒤에 .(점)을 붙이고 메서드를 호출하면 됩니다.

  • 인스턴스.메서드()
>>> james.greeting()
Hello

james.greeting을 호출하니 'Hello'가 출력되었습니다. 이렇게 인스턴스를 통해 호출하는 메서드를 인스턴스 메서드라고 부릅니다.

이렇게 사람 클래스를 만들고 인사하는 기능을 넣어보았습니다.

34.1.2  파이썬에서 흔히 볼 수 있는 클래스

지금까지 사용한 int, list, dict 등도 사실 클래스입니다. 우리는 이 클래스로 인스턴스를 만들고 메서드를 사용했습니다.

>>> a = int(10)
>>> a
10
>>> b = list(range(10))
>>> b
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
>>> c = dict(x=10, y=20)
>>> c
{'x': 10, 'y': 20}

int 클래스에 10을 넣어서 인스턴스 a를 만들었습니다. 마찬가지로 list 클래스에 range(10)을 넣어서 인스턴스 b를 만들고, dict 클래스에 x=10, y=20을 넣어서 인스턴스 c를 만들었습니다. 잘 보면 Person으로 인스턴스를 만드는 방법과 똑같습니다.

물론 정수는 매우 자주 사용하므로 int를 생략하고 10을 바로 넣습니다. 그리고 리스트와 딕셔너리도 자주 사용하므로 축약된 문법인 [ ]{ }를 제공하지만 클래스인 것은 같습니다.

다음과 같이 리스트를 조작할 때 메서드를 사용했었죠? 인스턴스 b에서 메서드 append를 호출해서 값을 추가합니다. 이 부분도 지금까지 메서드를 만들고 사용한 것과 같은 방식입니다.

>>> b = list(range(10))
>>> b.append(20)
>>> b
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 20]

즉, 파이썬에서는 자료형도 클래스입니다. 다음과 같이 type을 사용하면 객체(인스턴스)가 어떤 클래스인지 확인할 수 있습니다.

  • type(객체)
  • >>> a = 10
    >>> type(a)
    <class 'int'>
    >>> b = [0, 1, 2]
    >>> type(b)
    <class 'list'>
    >>> c = {'x':10, 'y':20}
    >>> type(c)
    <class 'dict'>
    >>> maria = Person()
    >>> type(maria)
    <class '__main__.Person'>
    

    34.1.3  인스턴스와 객체의 차이점?

    클래스는 객체를 표현하는 문법이라고 했는데, 클래스로 인스턴스를 만든다고 하니 좀 헷갈리죠? 사실 인스턴스와 객체는 같은 것을 뜻합니다. 보통 객체만 지칭할 때는 그냥 객체(object)라고 부릅니다. 하지만 클래스와 연관지어서 말할 때는 인스턴스(instance)라고 부릅니다. 그래서 다음과 같이 리스트 변수 a, b가 있으면 a, b는 객체입니다. 그리고 ablist 클래스의 인스턴스입니다.

    >>> a = list(range(10))
    >>> b = list(range(20))
    
    참고 | 빈 클래스 만들기

    내용이 없는 빈 클래스를 만들 때는 코드 부분에 pass를 넣어줍니다.

    class Person:
        pass
    
    참고 | 메서드 안에서 메서드 호출하기

    메서드 안에서 메서드를 호출할 때는 다음과 같이 self.메서드() 형식으로 호출해야 합니다. self 없이 메서드 이름만 사용하면 클래스 바깥쪽에 있는 함수를 호출한다는 뜻이 되므로 주의해야 합니다

    class Person:
        def greeting(self):
            print('Hello')
     
        def hello(self):
            self.greeting()    # self.메서드() 형식으로 클래스 안의 메서드를 호출
     
    james = Person()
    james.hello()    # Hello
    
    참고 | 특정 클래스의 인스턴스인지 확인하기

    현재 인스턴스가 특정 클래스의 인스턴스인지 확인할 때는 isinstance 함수를 사용합니다. 특정 클래스의 인스턴스가 맞으면 True, 아니면 False를 반환합니다.

    isinstance(인스턴스, 클래스)

    >>> class Person:
    ...     pass
    ...
    >>> james = Person()
    >>> isinstance(james, Person)
    True
    

    isinstance는 주로 객체의 자료형을 판단할 때 사용합니다. 예를 들어 팩토리얼 함수는 1부터 n까지 양의 정수를 차례대로 곱해야 하는데, 실수와 음의 정수는 계산할 수 없습니다. 이런 경우에 isinstance를 사용하여 숫자(객체)가 정수일 때만 계산하도록 만들 수 있습니다.

    def factorial(n):
        if not isinstance(n, int) or n < 0:    # n이 정수가 아니거나 음수이면 함수를 끝냄
            return None
        if n == 1:
            return 1
        return n * factorial(n - 1)