[Python] 클래스

🔥 클래스와 객체

• 클래스(Class) : 객체(object)를 만들어 내는 틀, 변수와 메소드(객체 내에 정의된 함수)를 정의하는 틀 
• 객체(Object) : 틀에 의해 생성된 것. 클래스의 instance라 부른다.
• 1개의 클래스는 무수히 많은 객체를 만들어 낼 수 있다.

class Calculator:
  pass

cal1 = Calculator()
cal2 = Calculator()

print(type(cal1)) # <class '__main__.Calculator'>
print(cal1 == cal2) # False

객체와 인스턴스의 차이는 무엇일까?

Calculator()의 결괏값을 돌려받은 cal1과 cal2는 객체이다.
그리고 cal1과 cal2 객체는 Calculator의 인스턴스이다.

인스턴스라는 말은 특정 객체가 어떤 클래스의 객체인지 관계 위주로 설명할 때 사용한다.

'cal1은 객체'
'cal1는 Calculator의 인스턴스'

 

🔥 클래스 기본 구성요소

class Calculator:
  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

클래스 내 함수 setdata로 객체에서 계산에 쓰이는 두 숫자를 지정할 수 있다.
add, mul, sub, div 함수를 통해 각각 더하기, 곱하기, 빼기, 나누기를 수행한다.

 

👉 메서드 (method)

• 클래스 내에 정의된 함수(setdata, add, mul, sub, div)를 메서드(method)라 한다.

 

👉 Self

• 위 클래스에서 메서드는 모두 ' self '를 첫번째 매개변수로 입력값을 받는다.
• 메서드를 호출한 객체가 자동으로 메서드의 첫 번째 매개변수에 전달된다. 
• 호출한 객체 자신이 메서드에 전달되기 때문에 메서드의 첫번째 매개변수 이름은 관례적으로 ' self '를 사용한다.

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

객체 a 는 setdata의 self 매개변수에, 입력값 4는 first 매개변수에, 입력값 2는 second 매개변수에 전달된다.

 

👉 인스턴스 변수

• 인스턴스와 객체는 동일하다. 아래의 설명에서 혼용해서 사용하겠다. 
• 클래스 내의 메소드 안에서 ' self.인스턴스변수 = 값 ' 으로 작성된 변수는 인스턴스(객체)의 메소드가 호출될 때 생성된다. 생성된 변수를 인스턴스 변수라 부른다.
• 클래스 내의 모든 인스턴스 변수는  (객체가 메소드를 호출할 때 객체가 메소드에 전달되므로)  self.인스턴스변수로 접근한다.

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

print(a.first) # 4
print(a.second) # 2
print(type(a.first)) # <class 'int'>

객체 a가 setdata를 호출해 a의 인스턴스 변수 first, second가 생성되었다.

 

• 각각의 인스턴스(객체)마다 독립적이다. (서로 다른 이름을 가지는 객체의 인스턴스 변수는 서로 다른 변수이다.)

b = Calculator()
b.setdata(3,6)

a.first = 7
print(a.first) # 7
print(b.first) # 3

객체 a의 first 인스턴스 변수 값을 변경해도 객체 b의 first 인스턴스 변수 값이 변경되지 않는다.
a의 first와 b의 first는 서로 다른 인스턴스 변수이다.

 

• 객체이름.변수이름 = 값 형태로 인스턴스 변수를 추가할 수 있다.

a.calculator_name = 'cal1'

 

👉 클래스 변수

• 같은 클래스로 생성된 모든 객체들에 공유된 값을 갖는 변수이다.

class Team_member:
  team_name = 'MMM'

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

amy = Team_member()
amy.member_name('Amy', 'Kim')
tom = Team_member()
tom.member_name('Tom','Kang')

print(Team_member.team_name) # MMM
print(amy.team_name) # MMM
print(tom.team_name) # MMM

Team_member.team_name = 'WWW'
print(Team_member.team_name) # WWW
print(amy.team_name) # WWW
print(tom.team_name) # WWW

 

• 클래스 변수와 같은 이름을 갖는 인스턴스 변수를 생성해도 클래스 변수와는 아무 상관없다.

amy.team_name = 'YB'
print(Team_member.team_name) # WWW
print(tom.team_name) # WWW
print(amy.team_name) # YB

클래스 Team_member의 team_name 클래스 변수가 바뀌는 것이 아니라 amy 객체에 team_name 이라는 인스턴스 변수가 새롭게 생성된다.

인스턴스 변수와 클래스 변수는 동일한 이름으로 생성할 수 있다.

클래스 변수를 접근할 때 ' 객체이름.클래스변수 ' 로 접근하면, 위와 같은 경우에서  클래스 변수가 은폐된다.
따라서 클래스 변수는 ' 클래스이름.클래스변수 ' 로 접근하자.

 

👉 생성자 (Constructor)

• 객체가 생성될 때 자동으로 호출되는 메서드
• 메서드 이름으로 __init__ 를 사용한다.
• 인스턴스 변수는 주로 __init__ 안에 정의되고, 객체가 생성될 때 자동으로 생성되는 경우가 많다.

class Calculator:
  def __init__(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 = Calculator(4,2)
print(a.first) # 4
print(a.second) # 2
print(a.add()) # 6

 

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🔥 상속

👉 상속 구조

• 클래스에서 상속이란 어떤 클래스를 만들 때 다른 클래스의 기능을 모두 사용할 수 있게 하는 것이다.
• class 클래스이름(상속할 클래스 이름) 

class MoreCal(Calculator):
  pass
  
c = MoreCal(5,2)
print(c.add()) # 7
print(c.sub()) # 3
print(c.mul()) # 10
print(c.div()) # 2.5

MoreCal 클래스는 Calculator 클래스의 모든 기능을 사용할 수 있다.
Calculator가 부모 클래스, MoreCal이 자식 클래스이다.

[ 상속을 사용하는 이유 ]
기존 클래스가 라이브러리 형태로 제공되거나 수정이 허용되지 않는 상황이라면 클래스 수정과 메서드 추가가 불가능하다. 상속을 이용해 기존 클래스의 기능을 모두 사용할 수 있으면서, 메서드 추가 또는 수정을 할 수 있도록 한다.

 

👉 메서드 추가

• 기존 class에 메서드를 추가하기위해 사용될 수 있다.

class MoreCal(Calculator):
  def pow(self):
    result = self.first ** self.second
    return result
  
c = MoreCal(5,2)
print(c.pow()) # 25

 

👉 메서드 오버라이딩 (메서드 수정)

• 메서드 오버라이딩: 부모 클래스에 있는 메서드를 동일한 이름으로 다시 만드는 것
• 부모클래스의 메서드 대신 오버라이딩한 메서드가 호출된다.
• 메서드를 수정해야할 때 사용할 수 있다.

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

 

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Source

• 점프 투 파이썬

• python 인스턴스 변수와 클래스 변수