[파이썬] 파이썬 기초 - 클래스 보완

클래스 이전 내용

[파이썬] 파이썬기초: 클래스 - 1

 

[파이썬] 파이썬 기초: 클래스 - 2

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클래스 기본값 지정하기

 
예를 들어, 아래와 같이 숫자를 1씩 증가 또는 감소 시켜주는 Counter 라는 클래스를 생성한 뒤,
메서드로 숫자를 1씩 증가시키는 increment, 1씩 감소시키는 miss_count를 생성하였다.
또한, a와 b 라는 카운터 클래스의 각각의 인스턴스를 생성하였다.
 
아래 코드를 실행하면

class Counter:
    def __init__(self): # 생성자(초기화)
        self.count = 0
    def increment(self): # 메서드1
        self.count += 1
    def miss_count(self): # 메서드1
        self.count -= 1
        
a = Counter() # 카운터 클래스의 인스턴스 a 생성
a.increment()

b = Counter() # 카운터 클래스의 인스턴스 b 생성
b.increment()
b.increment()
b.miss_count()

print(f"현재까지 a의 카운팅 숫자는 {a.count} 입니다.")
print(f"현재까지 b의 카운팅 숫자는 {b.count} 입니다.")

 
만약, 어떤 인스턴스는
기본값을 0이 아닌 다른 값을 주거나,
increment 메서드 호출 시 특정 숫자를 증가시키거나,
miss_count 메서드 호출 시 특정 숫자를 감소시키는 등의 기능을 추가해 주는데, 인자가 할당되지 않을 경우에는 기존과 같이
기본값을 유지하고 싶을 때는 initValue를 지정해주면 된다.
 
아래 코드는 위의 설명을 구현한 코드이다.

class Counter:
    def __init__(self, initValue=0):
        self.count = initValue
    def increment(self, initValue=1): # 메서드1
        self.count += initValue
    def miss_count(self, initValue=1): # 메서드2
        self.count -= initValue

a = Counter() # 카운터 클래스의 인스턴스 a 생성
a.increment()

b = Counter() # 카운터 클래스의 인스턴스 b 생성
b.increment() # 숫자 미부여 시 기본값 1
b.increment()
b.miss_count() # 숫자 미부여 시 기본값 1

c = Counter(100) # value를 특정 숫자로 초기화할 수도 있다.
c.increment()
c.miss_count(50) # 마찬가지로, miss_count 메서드에도 특정 숫자를 줄 수 있다.


print(f"현재까지 a의 카운팅 숫자는 {a.count} 입니다.")
print(f"현재까지 b의 카운팅 숫자는 {b.count} 입니다.")
print(f"현재까지 c의 카운팅 숫자는 {c.count} 입니다.")

a, b 인스턴의 경우, 초깃값을 주지 않았으므로 0으로 시작하게 된다.
그러나 c 인스턴스의 경우 100이라는 인자를 주었으므로 100으로 시작하게 된다.
 
a와 b 인스턴스의 경우 increment() 메서드와 miss_count() 메서드를 각각 호출 시, 인자를 주지 않았으므로 각 인스턴스의 초깃값에서 1씩 증가 또는 1씩 감소하게 된다.
 
그러나 c 인스턴스의 경우 increment() 메서드는 인자를 생략하였으나, miss_count() 메서드에 50 이라는 인자를 할당하였으므로, c 인스턴스의 초깃값인 100에서 1이 증가하고 50이 감소하게 된다.
따라서 (내장함수 count를 활용하여) c의 현재 수를 출력하면 51이 나오게 된다.

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참조 공유, 객체 함수 호출, 클래스 변수

 
아래와 같이 채널, 음량, 전원을 출력하는 Television 클래스가 있다.

class Television:
    def __init__(self, channel, volume, on):
        self.channel = channel
        self.volume = volume
        self.on = on

    def setChannel(self, channel):
        self.channel = channel

    def getChannel(self):
        return self.channel

    def setVolume(self, volume):
        self.volume = volume

    def getVolume(self):
        return self.volume

    def show(self):
        print(self.channel, self.volume, self.on)
        
t1 = Television(20, 5, True)
t1.show()
t1.setChannel(15)
t1.show()
print("현재 볼륨은 ", t1.getVolume(), "입니다.")

[현재 Television 클래스의 형태]

• setChannel() 메서드: 채널 setter (채널 속성 값을 변경할 수 있다.)
• getChannel() 메서드: 채널 getter
• setVolume() 메서드: 볼륨 setter (볼륨 속성 값을 변경할 수 있다.)
• getVolume() 메서드: 볼륨 getter
• show() 메서드: Television 클래스의 인스턴스 속성들을 출력

※ getter와 setter의 의미는 하단에 나온다.
 
[참조 공유]
여기에 s1이라는 인스턴스를 생성하고 t1을 대입해주고 출력하면

s1 = t1
s1.show()

과 같이 t1 인스턴스의 속성값과 동일한 값이 출력된다.
그렇다면 둘은 값뿐만 아니라 모두 동일할까? 이를 확인하는 좋은 방법은 is(또는 is not)을 조건문에 써서 출력해보는 것이다.

print(id(t1))
print(id(s1))

if s1 is t1:
    print("2개의 변수는 동일한 객체를 참조하고 있습니다.")
if s1 is not t1:
    print("2개의 변수는 서로 다른 객체를 참조하고 있습니다.")

▶ 2개의 변수는 동일한 객체를 참조하고 있다.
 
[객체 함수 호출]
setSilentMode() 함수는 인스턴스를 매개변수로 입력받아 해당 매개변수의 볼륨을 2로 줄이는 함수이다.
t2 라는 인스턴스를 생성하고 거기에 setSilentMode() 함수에 넣고 출력하게 되면

def setSilentMode(t):
    t.volume = 2

t2 = Television(15, 7, True)

# setSilentMode() 호출하여 객체의 인스턴스 변수를 변경
setSilentMode(t2)
t2.show()

▶ t2의 볼륨이 2로 줄어든 것을 확인할 수 있다.
 
[클래스 변수]
앞서 만든 Television 클래스 하단에 serialNumber 라는 클래스 변수를 생성하고,
생성자(__init__)에 Television.serialNumber+=1 / self.number = Television.serialNumer 를 입력한 뒤,

class Television:
    serialNumer = 0 # 클래스 변수, 모든 인스턴스들이 공유
    def __init__(self, channel, volume, on):
        self.channel = channel
        self.volume = volume
        self.on = on
        Television.serialNumer += 1
        self.number = Television.serialNumer

    def setChannel(self, channel):
        self.channel = channel

 
하단의 show() 메서드에 self.number 값을 출력하도록 설정했다.

    def show(self):
        print(self.channel, self.volume, self.on, self.number)

 
그리고나서 t3, t4, t5의 인스턴스를 생성한 뒤 show() 메서드를 호출하면

t3 = Television(20, 1, False)
t3.show()

t4 = Television(10, 3, True)
t4.show()

t5 = Television(2, 6, True)
t5.show()

show() 메서드 출력값이 이렇게 하나 더 늘어나게 되는데, 이 개념이 바로 클래스 변수이다.
즉,

• Television.serialNumber+=1: Television 클래스의 인스턴스가 추가될 때마다 serialNumber가 1씩 증가
• self.number = Television.serialNumer: self.number는 Television 클래스의 serialNumber 속성
• show() 메서드에서 self.number: show() 메서드 호출 시 number 출력

이라는 의미를 갖고 있다.

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비공개 속성

 
예를 들어, 아래와 같이 Student 클래스가 있는데, 해당 클래스에 이름과 나이 속성을 부여한 후, obj 라는 인스턴스를 생성한 뒤, 각 인스턴스에 name과 age를 호출하면

class Student:
    def __init__(self, name=None, age=0):
        self.name = name 
        self.age = age    

obj = Student("Jane", 23)
print(obj.name)
print(obj.age)

위와 같이 각 출력이 잘 된다. 이를 클래스 바깥에서도 직접 접근할 수도 있다고 표현한다.
 
만약 name과 age 속성 앞에 '__' 를 붙이게 되면 해당 속성을 클래스 바깥에서 접근할 수 없고 클래스 내에서만 사용할 수 있게 비공개 속성(private)이 된다. 비공개 속성은 클래스 안의 메서드에서만 접근할 수 있다.

class Student:
    def __init__(self, name=None, age=0):
        self.__name = name # __변수는 비공개 속성 (외부에서 변경 금지)
        self.__age = age   # __변수는 비공개 속성 (외부에서 변경 금지)

obj = Student("Jane", 23)
print(obj.name)
print(obj.age)

이전과 같이 해당 속성을 클래스 밖에서 직접 접근하려고 하면,

AttributeError: 'Student' object has no attribute 'name'
> 속성 오류: 'Student' 개체에 속성 'name'이 없습니다

라는 오류가 발생한다.
그렇다면, 아래와 같이 접근을 한다면 출력이 될까?

print(obj.__name)
print(obj.__age)

역시 같은 오류가 발생한다.
 
이 비공개 속성에 접근하기 위해서 필요한 것이 바로 setter 와 getter 라는 개념이다.
 
[getter와 setter]
- Getter
Getter는 클래스의 특정 속성 값을 '가져오는' 메서드이다. 이는 외부에서 클래스의 속성 값을 직접적으로 액세스하지 않고 안전하게 읽을 수 있게 해준다. 예를 들어, @property 데코레이터를 사용하여 getter 메서드를 정의할 수 있다. 이 데코레이터를 사용하면 특정 값을 바로 가져올 수 있다.

 
- Setter
Setter는 클래스의 특정 속성 값을 '설정하는' 메서드이다. 이를 통해 속성에 새로운 값이 할당될 때 유효성 검사나 추가적인 처리를 수행할 수 있다. 예를 들어, @속성명.setter 데코레이터를 사용하여 setter 메서드를 명시적으로 정의해야 한다. 이 데코레이터를 사용하면 해당 속성에 값을 할당할 때 setter 메서드가 호출되어, 값의 할당이 가능해진다
 
아래와 같이

• setter: setName(), setAge() 메서드
• getter: getName(), getAge() 메서드

를 정의한 다음 접근하게 되면

class Student:
    def __init__(self, name=None, age=0):
        self.__name = name # __변수는 비공개 속성 (외부에서 변경 금지)
        self.__age = age   # __변수는 비공개 속성 (외부에서 변경 금지)

    def setName(self, name):
        self.__name = name
    
    def setAge(self, age):
        self.__age = age

    def getName(self):
        return self.__name
    
    def getAge(self):
        return self.__age

obj = Student("Jane", 23)
print(obj.getName())
print(obj.getAge())

Student 클래스 밖에서 obj의 속성에 접근할 수 있게 된다.
 
또한, setName() 메서드와 setAge()에 다른 값을 준 뒤, getter 를 호출하면

obj.setName("홍길동")
obj.setAge(15)

print(obj.getName())
print(obj.getAge())

이름과 나이가 변경된 것을 확인할 수 있다.
 
비공개 속성은 클래스 바깥으로 드러내고 싶지 않은 값에 사용한다. 즉, 중요한 값인데 바깥에서 함부로 바꾸면 안될 때 비공개 속성을 주로 사용한다. 비공개 속성을 바꾸는 경우는 클래스의 메서드로 한정한다.

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클래스 다중 상속

 
클래스를 한 번에 여러 개 상속 받을 수도 있다. 그렇게 하기 위한 문법은 아래와 같다.

class 새로운클래스명(상속받을 클래스1, 클래스2,..,클래스n)

(가능한 개수 제한은 없다고 한다 - Perplexity 답변)

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

    def show(self):
        print(self.name, self.age)

class Student:
    def __init__(self, id):
        self.id = id
    
    def getId(self):
        return self.id

class CollegeStudent(Person, Student):
    def __init__(self, name, age, id):
        Person.__init__(self, name, age)
        Student.__init__(self, id)

obj = CollegeStudent('Kim', 22, '100001')
obj.show()
print(obj.getId())

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상수: 변하지 않는 값

 
상수는 변하지 않는 값을 의미하며, 보통 대문자로 작성한다.
아래와 같이 Monster 클래스를 생성한 뒤, WEAK, STRONG, VERRY_STRONG 이라는 상수 속성을 생성한 뒤, 그 안에 특정 값을 부여한다.
 
또한,

• 생성자
• eat() 메서드: 식량을 먹으면 HP가 STRONG으로 바뀜(강해짐, HP증가)
• attack() 메서드: 공격을 받으면 HP가 WEAK로 바뀜(약해짐, HP감소) 
• getHealth() 메서드: 현재의 체력(HP)를 보여줌

그리고 ork(오크)라는 몬스터(인스턴스)를 생성한 뒤, 

출처: 나무위키

 
ork 인스턴스에 각 메서드를 호출해본 뒤, HP를 출력해보면

class Monster:
    # 상수 선언 (보통 대문자로 작성)
    WEAK = 0
    NORMAL = 10
    STRONG = 20
    VERRY_STRONG = 30

    def __init__(self):
        self.__health = Monster.NORMAL # __health는 10을 준 것과 같다

    def eat(self):
        self.__health = Monster.STRONG # 밥먹으면 강해짐

    def attack(self):
        self.__health = Monster.WEAK # 공격 받으면 약해짐

    def getHealth(self):
        return self.__health
    
ork = Monster()
print(f"오크의 HP: {ork.getHealth()}")
ork.eat() # 식량 먹음
print(f"오크의 HP: {ork.getHealth()}")
ork.attack() # 공격 받음
print(f"오크의 HP: {ork.getHealth()}")

이렇게 해당 상수에 설정한 값이 출력되는 것을 알 수 있다.

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[파이썬] 파이썬 기초 - 클래스 보완 (은행 계좌, ATM 프로그램 만들기)

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[참고]
나무위키
https://dojang.io/mod/page/view.php?id=2374