많은 프로그래밍 입문서가 아래 문장을 화면에 출력하는 명령문을 실행하는 내용으로 시작한다.
Hello, world!컴퓨터 프로그램은 명령문statement들의 목록으로 구성된다. 각각의 프로그래밍 언어는 구문syntax이라 불리는 프로그래밍 언어 고유의 명령문 작성법을 제공한다.
파이썬을 포함한 대다수의 프로그래밍 언어에서 다음 네 개의 기초 명령문의 조합으로 명령문을 생성한다.
변수 할당문
if조건문for반복문while반복문
프로그래밍 언어 구문의 엄밀한 정의는 일반적으로 매우 복잡하기에 더 깊이 설명하지는 않는다. 엄밀한 정의의 이해 보다는 원하는 기능을 올바르게 수행하는 프로그램을 구현하는 훈련이 보다 중요하다.
앞으로 다양한 파이썬 명령문을 작성하는 방식을 하나씩 소개한다. 프로그래밍을 잘한다 함은 바로 문제 해결에 적절한 명령문을 작성한다는 의미이다. 여기서는 자세한 설명 없이 간단하지만 매우 기본적인 변수 할당 명령문을 소개하면서 파이썬 프로그래밍의 특징을 간략하게 살펴본다.
1.1문자열 출력¶
"Hello, world!"처럼 문자와 기호의 나열로 구성된 문장을 프로그래밍 분야에서는 문자열string이라 부른다.
문자열은 아래에 언급된 것들처럼 일반적으로 임의의 기호로 구성될 수 있다.
"^_^;;;"
"우.... ㅎㅎㅎ"
'영어 ㅠㅠㅠ English!!!'
'+++---+++...+++'문자열은 그 자체로 어떤 의미도 갖지 않는다.
예를 들어 숫자 3과 숫자 기호 3으로 구성된 문자열 '3'은 엄연히 다르다.
숫자 3은 일반적인 연산에 사용되지만 문자열 '3'은 다르게 활용된다.
문자열에 대해 앞으로 자세히 살펴볼 예정이다.
파이썬은 아래와 같이 매우 단순한 명령문statement을 이용하여 위 문장을 화면에 출력시킬 수 있다. 다만 문장을 큰따옴표 또는 작은따옴표로 감싸야 한다. 따옴표의 종류는 상관 없지만 동일한 종류의 따옴표로 감싸야 함에 주의한다.
print("Hello, world!")Hello, world!
또는
print('Hello, world!')Hello, world!
위 코드에 사용된 print는 괄호 안에 인자로 지정된 문장을 화면에 출력하도록 하는 명령 기능을 수행하는 함수다.
여기서는 print 함수의 기초 사용법만 기억해둔다.
프로그래밍에서의 함수는 일반적으로 계산 기능과 함께 컴퓨터에게 일을 시키는 명령 기능도 함께 수행한다.
앞으로 다양한 함수를 소개할 예정이며, 모든 함수는 print() 처럼 함수 이름과 괄호를 함께 표기하는 방식으로 언급될 것이다.
print() 함수는 두 개 이상의 문장, 숫자 등을 인자로 받아 동시에 출력할 수 있다.
아래 코드는 Hello와 world와 !(느낌표) 세 단어를 차례대로 한 줄에 출력한다.
각 단어가 공백(스페이스)으로 구분되어 출력됨에 주의해야 한다.
print('Hello', 'world', '!')Hello world !
1.2변수 할당문¶
컴퓨터 프로그램은 단순하게 말해 값을 저장하고 조작하여 새로운 값을 계산하여 활용하는 방법을 묘사한다. 이런 의미에서 값을 컴퓨터에 저장하는 변수 할당 명령문이 프로그램의 기초중에 기초라고 말한다.
변수
컴퓨터 프로그램은 값의 저장과 활용을 위해 변수variable를 이용한다. 변수는 저장된 값을 가리키는 일종의 이름표이며, 프로그램 어디에서든 변수 자신이 가리키는 값을 대신하여 활용될 수 있다.
변수 할당과 변수 정의
특정 값을 컴퓨터에 저장한 다음에 활용하려면 저장할 값을 가리키는 변수를 정의해야 하며,
이 과정은 변수를 할당하는 명령문에 의해 수행된다.
예를 들어 아래 코드는 3을 변수 a에 할당하며 이를 통해 3을 가리키는 a라는 변수가 정의된다.
a = 3이제 변수 a가 가리키는 값을 print() 함수를 이용하여 확인하면 3이 출력된다.
print(a)3
이처럼 변수와 값을 연결시키는 명령문이 변수 할당문variable assignment statement이다.
변수는 저장된 값을 대신하여 활용된다.
예를 들어 아래 코드는 변수 a가 가리키는 값에 2를 곱한 결과를 변수 b에 할당한다.
b = 2 * a변수 b가 가리키는 값을 확인하면 6이 출력된다.
print(b)6
변수 할당을 포함한 모든 명령문을 줄바꿈을 이용하여 동시에 실행시킬 수 있다.
예를 들어 아래 코드는 변수 a가 가리키는 값과 변수 b가 가리키는 값을 이용하여
두 개의 새로운 변수를 정의한다.
아래 코드에서는 한글 문자 또한 변수를 지정할 때 사용될 수 있다는 것을 보여주기 위해 일부러 한글과 영어를 섞어 변수를 정의하였다. 하지만 한글 문자를 변수 정의에 활용하는 일은 권장되지 않는다.
a빼기b = a - b
b곱하기a = b * a
print(a빼기b, b곱하기a)-3 18
print() 함수의 인자는 변수, 문자열, 수식 등이 동시에 사용될 수 있다.
print("a 빼기 b:", a빼기b)
print("b 곱하기 a:", b곱하기a)a 빼기 b: -3
b 곱하기 a: 18
1.3변수 작성법¶
변수는 할당되는 값과 연관된 이름을 사용하는 게 좋다.
예를 들어, 농구 시합에서 A 팀의 점수 72와 B 팀의 점수 80을
가리키는 두 개의 변수를 아래와 같이 a, b, c 등으로 하면
코드만 보고서는 변수의 의미를 파악하기 어렵다.
a = 72
b = 80
c = a + b
print("합계:", c)합계: 152
반면에 아래처럼 score_a, score_b, total_score 등으로 변수를 정하면
코드에 사용된 변수의 의미를 보다 잘 이해할 수 있다.
score_a = 72
score_b = 80
total_score = score_a + score_b
print("합계:", total_score)합계: 152
변수 작성 관례
문법적으로 강제되지는 않지만, 파이썬 프로그래머들은 변수 이름을 지을 때 뱀 표기법snake_case을 따른다.
뱀 표기법은 여러 개의 단어를 밑줄 _로 연결하는 방식이며, 각 단어는 특별한 경우를 제외하고는 일반적으로 소문자로 시작한다.
뱀 표기법 이외에 첫단어를 제외한 다른 단어를 대문자로 두면서 이어붙이는 방식을 따르는 낙타 표기법도 있으나
파이썬에서는 잘 활용되지 않는다.
뱀 표기법 예제:
score_a,score_b,total_score등등낙타 표기법 예제:
scoreA,scoreB,totalScore등등
파이썬 프로그래머는 협업, 검색, 도구 호환을 위해 보통 영어 알파벳과 뱀 표기법을 활용한다.
변수 작성 규칙
변수를 지정할 때 지켜야 하는 몇 가지 규칙이 있다.
알파벳, 숫자, 밑줄 기호
_등을 임의로 조합한다.다음 기호들은 사용할 수 없다.
., !, +, -, *, /, %, @, ~공백space을 포함할 수 없다.
숫자로 시작할 수 없다.
파이썬에서 특별한 역할을 수행하는 아래 키워드keyword를 그대로 변수로 사용할 수 없다. 파이썬 프로그래밍 언어의 키워드는 파이썬 최신 버전 기준으로 총 35개이다. 각 키워드의 역할은 필요할 때마다 설명될 것이다.
False await else import pass None break except in raise True class finally is return and continue for lambda try as def from nonlocal while assert del global not with async elif if or yield
변수로 허용되지 않는 사례
명령문을 실행하다가 오류가 발생하면 파이썬 실행기는 오류의 발생 위치, 종류, 발생 원인 등을 화면에 출력한다. 오류의 종류와 발생 원인에 따라 화면에 출력되는 내용이 달라지며, 특히 오류를 처음 접하는 경우 이해가 어려울 수 있다. 여기서는 허용되지 않는 방식으로 변수명을 사용할 때 발생하는 오류를 이용하여 오류 메시지를 이해하는 방법을 소개한다.
사례1) 숫자로 시작하면 안된다는 규칙을 어긴다.
3dogs = '강아지 세 마리' Cell In[31], line 1
3dogs = '강아지 세 마리'
^
SyntaxError: invalid decimal literal
여기서 발생하는 오류의 발생 위치, 종류, 발생 원인은 다음과 같다.
오류 발생 위치: 코드셀에 작성된 코드의 1번 줄(line 1)의
3dogs = '강아지 세 마리'에서 오류 발생. 특히 캐럿(^) 기호로 적시된 숫자 3의 위치가 문제. 셀 번호를 가리키는Cell In[4]는 코드가 포함된 셀의 번호이며 여기서는 의미 없음.오류 종류:
SyntaxError. 구문 오류, 즉 명령문 작성 규칙에 위배됨을 의미.오류 발생 원인:
invalid decimal literal. 변수명이 숫자로 시작해서 문제.
사례 2) 변수명에 허용되지 않는 마침표를 사용한다.
first.second = "1, 2"---------------------------------------------------------------------------
NameError Traceback (most recent call last)
Cell In[32], line 1
----> 1 first.second = "1, 2"
NameError: name 'first' is not defined오류 발생 위치: 코드셀에 작성된 코드의 1번 줄(line 1)의
first.second = "1, 2"에서 오류 발생.오류 종류:
NameError. 이름 오류.오류 발생 원인:
name 'first' is not defined.first라는 변수가 정의되지 않았다는 의미. 파이썬에서 마침표 기호는 특별한 기능 수행. 따라서 마침표 이전에 위치한first변수의 의미를 먼저 확인하지만 알려지지 않았다는 오류가 발생.
사례 3) 변수에 공백이 허용되지 않기에 구문 오류(SyntaxError)가 발생한다.
big number = 100000000 Cell In[33], line 1
big number = 100000000
^
SyntaxError: invalid syntax
오류 발생 위치: 코드셀에 작성된 코드의 1번 줄(line 1)의
big number = 100000000에서 오류 발생. 특히 캐럿(^) 기호로 적시된 영어 알파벳 n의 위치가 문제.오류 종류:
SyntaxError. 구문 오류, 즉 명령문 작성 규칙에 위배됨을 의미.오류 발생 원인:
invalid syntax. 단순히 '구문 오류’라고만 명시됨. 구체적으로는 공백이 사용되었기 때문임.
사례 4) False는 거짓을 나타내는 값을 가리키는 키워드가 사용되어 오류가 발생한다.
False = 0 Cell In[34], line 1
False = 0
^
SyntaxError: cannot assign to False
오류 발생 위치: 코드셀에 작성된 코드의 1번 줄(line 1)의
False = 0에서 오류 발생. 특히 캐럿(^) 기호로 적시된 영어 알파벳 F의 위치가 문제.오류 종류:
SyntaxError. 구문 오류, 즉 명령문 작성 규칙에 위배됨을 의미.오류 발생 원인:
cannot assign to False.False키워드를 변수 할당에 사용할 수 없음을 의미.
소문자와 대문자 구분
프로그래밍에서 영어 알파벳의 소문자와 대문자는 엄연히 구분된다. 예를 들어, 아래 두 개의 변수는 서로 다른 값을 가리킨다.
lower_a = 'a'
upper_a = 'A'print("소문자:", lower_a)
print("대문자:", upper_a)소문자: a
대문자: A
1.4변수 재할당¶
변수는 값을 가리키는 이름이며 언제든지 가리키는 값을 바꿀 수 있다.
이런 의미에서 등호 기호 =의 의미에 주의해야 한다.
즉, =는 수학의 ‘같다’가 아니라 ‘할당(대입)’을 의미한다.
예를 들어 아래처럼 변수 int_x에 정수 5를 할당하자.
int_x = 5위 명령문은 "변수 int_x가 컴퓨터 어딘가에 저장된 정수 5를 가리킨다"고 말하지
"int_x는 5이다"라고 말하지 않는다.
이유는 변수 int_x와 가리키는 값 5가 별도의 존재로 간주되기 때문이다.
실제로 변수 int_x가 가리키는 값을 원할 때 언제든지 다른 값으로 대체할 수 있다.
변수가 가리키는 값을 변경하는 일을 변수 재할당이라 한다. 예를 들어 변수 할당 명령문을 아래처럼 다시 실행해본다.
int_x = 7그러면 변수 int_x는 더 이상 정수 5가 아닌 정수 7을 가리킨다.
print(int_x)7
1.5자료형 확인¶
파이썬의 모든 값은 고유한 자료형data type을 가진다.
type() 함수를 사용하면 값의 자료형을 확인할 수 있다.
int: 정수integerfloat: 부동소수점floating-point numberstr: 문자열string
print(type(3))
print(type(3.0))
print(type("3"))<class 'int'>
<class 'float'>
<class 'str'>
정수를 가리키는 변수에 점을 찍어 부동소수점으로 강제로 계산되도록 하는 일은 허용되지 않는다.
아래 코드를 실행하면 변수에 점을 찍는 일은 문법적으로 허용되지 않는다는 의미의
SyntaxError 라는 구문 오류가 발생한다.
d = 7
print(a * d.) Cell In[62], line 2
print(a * d.)
^
SyntaxError: invalid syntax
오류 발생 위치: 코드셀에 작성된 코드의 2번 줄(line 2)의
print(a * d.)에서 오류 발생. 특히 캐럿(^) 기호로 적시된 마침표 오른편의 위치에서 문제 발생.오류 종류:
SyntaxError. 구문 오류, 즉 명령문 작성 규칙에 위배됨을 의미.오류 발생 원인:
invalid syntax. 구문 규칙에 어긋남을 의미. 파이썬에서 마침표 기호는 특별한 기능을 수행함. 따라서 여기서는 마침표 이후에 다른 무언가가 위치해야 하는 것으로 추정하지만 아무 것도 없기에 오류 발생 시킴.
1.6파이썬 계산기¶
파이썬을 계산기로 활용할 수 있다. 또한 변수를 연산에 사용할 수 있고, 변수에 저장된 값을 조작하여 다른 값을 계산할 수도 있다. 파이썬이 제공하는 기초 연산을 정리하면 아래와 같다.
| 연산자 | 의미 |
|---|---|
+ | 덧셈 |
- | 뺄셈 |
* | 곱셈 |
/ | 나눗셈 |
** | 거듭제곱 |
// | 몫 |
% | 나머지 |
다음 두 개의 변수를 이용하여 각 연산자의 사용법을 확인한다.
a = 7
b = 3덧셈: 표현식
a + b는a가 가리키는 7과b가 가리키는 3이 더해진 값인 10을 표현한다.
print(a + b)10
a + b 가 표현하는 값을 새로운 변수에 저장할 수도 있다.
아래 코드에서 변수 c는 10을 가리키게 된다.
c = a + b
print(c)10
반면에 아래 코드에서 변수 d에는 3 + 4 즉 7이 할당된다.
d = b + 4
print(d)7
뺄셈: 표현식
b - a는b가 가리키는 3에서a가 가리키는 7을 뺀 값인 -4를 표현한다.
print(b - a)-4
물론 변수 할당에 바로 사용될 수 있다.
e = b - a
print(e)-4
곱셈
print(a * b)21
d = a * b
print(d)21
나눗셈
print(b / a)0.42857142857142855
e = b / a
print(e)0.42857142857142855
거듭제곱
print(a ** 2 + 1)50
f = a ** 2 + 1
print(f)50
정수 나눗셈의 몫:
//은 몫 계산
print(8 // b + 3//2)3
f = 8 // b + 3//2
print(f)3
정수 나눗셈의 나머지:
%는 나머지 계산
print(c % b + f)4
g = c % b + f
print(g)4
몫 연산 vs. 나눗셈 연산:정수 vs. 부동소수점
몫 연산과 나눗셈 연산은 다름에 주의한다. 몫 연산의 결과는 정수인 반면에 나눗셈의 결과는 유리수로 표현된다. 프로그래밍 분야에서 유리수는 부동소수점floating point이라 불린다.
print(c / b)3.3333333333333335
나눗셈을 제외하고 정수를 이용한 다른 연산은 기본적으로 정수로 계산된다.
하지만 정수에 점 .을 찍으면 유리수, 즉 부동소수점으로 취급되어 모든 연산의 결과가 부동소수점으로 계산된다.
예를 들어 아래 코드에서 3.은 정수 3이 아닌 부동소수점 3.0으로 취급되어
관련된 모든 연산이 부동소수점으로 표현된다.
print(a + 3.)
print(a - 3.)
print(a * 3.)
print(a / 3.)10.0
4.0
21.0
2.3333333333333335