10. 클래스와 인스턴스

python/파이썬 기본

10. 클래스와 인스턴스

Abokadoh 2023. 2. 13. 15:06

1. class

실세계의 것을 모델링하여 속성(attribute)와 동작(method)를 갖는 데이터 타입
python에서의 string, int, list, dict.. 모두가 다 클래스로 존재한다.
예를들어 학생이라는 클래스를 만든다면, 학생을 나타내는 속성과 학생이 행하는 행동을 함께 정의할 수 있다.
따라서, 다루고자 하는 데이터(변수)와 데이터를 다루는 연산(함수)를 하나로 캡슐화(encapsulation)하여 클래스로 표현
모델링에서 중요시 하는 속성에 따라 클래스의 속성과 행동이 각각 달라진다.

2. class 선언하기

객체를 생성하기 위해선 객체의 모체가 되는 class를 미리 선언해야 한다.

class person: #person이라는 클래스를 만들었다.
    pass

bob = person()
cathy = person()

a = list()
b = list()

3. init(self)

생성자, 클래스 인스턴스가 생성될 때 호출됨
self인자는 항상 첫번째에 오며 자기 자신을 가르킨다.
이름이 꼭 self일 필요는 없지만, 관례적으로 self로 사용한다.
생성자에서는 해당 클래스가 다루는 데이터를 정의한다.
- 이 데이터를 멤버 변수(member variable) 또는 속성(attribute)라고 한다.

# <in>
class Person:
    def __init__(self):
        print(self, 'is generated')
        self.name = 'Kate'
        self.age = 10
p1 = Person()
p2 = Person()

p1.name = 'aaron' # 변경 가능
p1.age = 20 #변경 가능

print(p1.name, p1.age)


# <out>
<__main__.Person object at 0x7f88619d3100> is generated
<__main__.Person object at 0x7f88619d3610> is generated
aaron 20

# <in>
class Person:
    def __init__(self, name, age = 10):
        print(self, 'is generated')
        self.name = name
        self.age = age

p1 = Person('Bob', 30)
p2 = Person('Kate', 20)
p3 = Person('Aaron')

print(p1.name, p1.age)
print(p2.name, p2.age)
print(p3.name, p3.age)


# <out> 
<__main__.Person object at 0x7f88619d32e0> is generated
<__main__.Person object at 0x7f88708553a0> is generated
<__main__.Person object at 0x7f88619d3100> is generated
Bob 30
Kate 20
Aaron 10

4. self

python의 method는 항상 첫번째 인자로 self를 전달한다.
self는 현재 해당 method가 호출되는 객체 자신을 가르킨다.
C++/C#, Java의 this에 해당한다.
역시, 이름이 self일 필요는없으나, 위치는 항상 맨 처음의 parameter이며 관례적으로 self를 사용한다.

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

    def sleep(self):
        print('self:', self)
        print(self.name, '은 잠을 잡니다.')

a = Person('Aaron', 20)
b = Person('Bob', 30)

print(a)
print(b)

a.sleep()
b.sleep()


# <out>
self:  <__main__.Person object at 0x7f8861a71970>
self:  <__main__.Person object at 0x7f8861a12430>
<__main__.Person object at 0x7f8861a71970>
<__main__.Person object at 0x7f8861a12430>
self: <__main__.Person object at 0x7f8861a71970>
Aaron 은 잠을 잡니다.
self: <__main__.Person object at 0x7f8861a12430>
Bob 은 잠을 잡니다.

5. method 정의

멤버함수라고도 하며, 해당 클래스의 object에서만 호출가능
method는 객체 레벨에서 호출되며, 해당 객체의 속성에 대한 연산을 행한다.
{obj}.{method}() 형태로 호출됨

# 1. 숫자를 하나 증가
# 2. 숫자를 0으로 초기화

class Counter:
    def __init__(self):
        self.num = 0
    def increment(self):
        self.num += 1
    def reset(self):
        self.num = 0
    def print_current_value(self):
        print('현재값은:', self.num)

c1 = Counter()
c1.print_current_value()
c1.increment()
c1.increment()
c1.increment()
c1.print_current_value()

c1.reset()

c1.print_current_value()

c1.reset()

c1.print_current_value()

c2 = Counter()
c2.increment()
c2.print_current_value()


# <out>
현재값은: 0
현재값은: 3
현재값은: 0
현재값은: 0
현재값은: 1

6. method type

instance method - 객체로 호출
- method는 객체 레벨로 호출되기 때문에, 해당 method를 호출한 객체에만 영향을 미친다.
class method(static method) - class로 호출
- class method의 경우, 클래스 레벨로 호출되기 때문에, 클래스 멤버 변수만 변경 가능

# <in>
class Math:
    def add(a, b):
        return a + b
    def multiply(a, b):
        return a * b

Math.add(10, 20)
Math.multiply(10, 20)


# <out>
200

7. Class Inheritance (상속)

기존에 정의해둔 클래스의 기능을 그대로 물려받을 수 있다.
기존 클래스에 기능 일부를 추가하거나, 변경하여 새로운 클래스를 정의한다.
코드를 재사용할 수 있게 된다.
상속 받고자 하는 대상인 기존 클래스는 Parent, Super, Base class라고 부른다.
의미적으로 is-a관게를 갖는다.

# <in>
class Person:
    def __init__(self,name,age):
        self.name = name
        self.age = age
    def eat(self, food):
        print('{}은 {}를 먹습니다.'.format(self.name, food))
    def sleep(self, minute):
        print('{}은 {}분동안 잡는다.'.format(self.name, minute))
    def work(self, minute):
        print('{}은 {}분동안 일합니다.'.format(self.name, minute))

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

bob = Employee('Bob', 25)
bob.eat('BBQ')
bob.sleep(30)
bob.work(60)


# <out>
Bob은 BBQ를 먹습니다.
Bob은 30분동안 잡는다.
Bob은 60분동안 일합니다.

8. mothod override

부모 클래스의 method를 재정의(override)
하위 클래스(자식 클래스)의 인스턴스로 호출시, 재정의된 method가 호출됨

# <in>
class Person:
    def __init__(self,name,age):
        self.name = name
        self.age = age
    def eat(self, food):
        print('{}은 {}를 먹습니다.'.format(self.name, food))
    def sleep(self, minute):
        print('{}은 {}분동안 잡는다.'.format(self.name, minute))
    def work(self, minute):
        print('{}은 {}분동안 일합니다.'.format(self.name, minute))

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

    def work(self, minute):
        print('{}은 {}분동안 공부합니다.'.format(self.name, minute))

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

    def work(self, minute):
        print('{}은 {}분동안 업무를 합니다.'.format(self.name, minute))

bob = Employee('Bob', 25)
bob.eat('BBQ')
bob.sleep(30)
bob.work(60)


# <out>
Bob은 BBQ를 먹습니다.
Bob은 30분동안 잡니다.
Bob은 60분동안 업무를 합니다.

9. super

하위클래스(자식 클래스)에서 부모클래스의 method를 호출할 때 사용

# <in>
class Person:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

    def eat(self, food):
        print('{}은 {}를 먹습니다.'.format(self.name, food))

    def sleep(self, minute):
        print('{}은 {}분동안 잡니다.'.format(self.name, minute))

    def work(self, minute):
        print('{}은 {}분동안 준비를 합니다.'.format(self.name, minute))

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

    def work(self, minute):
        super().work(minute)
        print('{}은 {}분동안 공부합니다.'.format(self.name, minute))

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

    def work(self, minute):
        super().work(minute)
        print('{}은 {}분동안 업무를 합니다.'.format(self.name, minute))

bob = Employee('Bob', 25)
bob.eat('BBQ')
bob.sleep(30)
bob.work(60)


# <out>
Bob은 BBQ를 먹습니다.
Bob은 30분동안 잡니다.
Bob은 60분동안 준비를 합니다.
Bob은 60분동안 업무를 합니다.

10. special method

__로 시작 __로 끝나는 특수 함수
해당 method들을 구현하면, 커스텀 객체에 여러가지 파이썬 내장 함수나 연산자를 적용 가능하다.
오버라이딩 가능한 함수 목록은 아래 링크에서 참조가 가능하다.
- https://docs.python.org/3/reference/datamodel.html
- https://docs.python.org/3/reference/datamodel.html#object.__add__

# <in>
# Point 
# 2차원 좌표평면 각 점(x, y) 
# 연산
# 두점 의 덧셈, 뺄셈 (1, 2) + (3, 4) = (4, 6)
# 한점과 숫자의 곱셈 (1,  2) * 3 = (3, 6)
# 그 점의 길이 (0,0) 부터의 거리
# x, y 값 가져오기
# 출력하기

class Point:
    def __init__(self, x, y):
        self.x = x
        self.y = y 

    def __add__(self, pt):
        new_x = self.x + pt.x
        new_y = self.y + pt.y
        return Point(new_x, new_y)

    def __sub__(self, pt):
        new_x = self.x - pt.x
        new_y = self.y - pt.y
        return Point(new_x, new_y)

    def __mul__(self, factor):
        return Point(self.x * factor, self.y * factor)

    def __getitem__(self, index):
        if index == 0:
            return self.x
        elif index == 1:
            return self.y
        else:
            return -1

    def __len__(self):
        return self.x ** 2 + self.y ** 2

    def __str__(self):
        return '({}, {})'.format(self.x, self.y)

p1 = Point(3, 4)
p2 = Point(2, 7)

a = 1 + 2
p3 = p1 + p2
p4 = p1 - p2

# p5 = p1.multiply(3)
p5 = p1 * 3

print(len(p1))

# p1[0] -> x
# p1[1] -> y
print(p1[0])
print(p1[1])
print(p1)
print(p2)
print(p3)
print(p4)
print(p5)


# <out>
25
3
4
(3, 4)
(2, 7)
(5, 11)
(1, -3)
(9, 12)

- object란?

클래스로 생성되어 구체화된 객체(인스턴스)
파이썬의 모든 것(int, str, list, …)은 객체(인스턴스)이다.
실제로 class가 인스턴스화 되어 메모리에 상주하는 상태를 의미
class가 빵틀이라면, object는 실제로 빵틀로 찍어낸 빵이라고 비유가 가능하다.

10. 클래스와 인스턴스

10. 클래스와 인스턴스

1. class

2. class 선언하기

3. __init__(self)

4. self

5. method 정의

6. method type

7. Class Inheritance (상속)

8. mothod override

9. super

10. special method

- object란?

3. init(self)