[파이썬] 객체지향과 클래스

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객체지향 프로그래밍

객체지향 프로그래밍은 소프트웨어를 설계하고 구현하는 데 사용되는 중요한 프로그래밍 패러다임 중 하나이다. 이 패러다임은 프로그램을 "객체"라고 불리는 독립적인 개체로 나누고, 이러한 객체들 간의 상호작용을 통해 프로그램을 구성하는 개발 방법론이다.

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클래스

class 클래스이름:
    # 클래스 속성(멤버 변수) 정의
    속성1 = 초기값1
    속성2 = 초기값2

    # 생성자 메서드 (생략 가능)
    def __init__(self, 매개변수1, 매개변수2, ...):
        # 인스턴스 속성 초기화
        self.속성1 = 매개변수1
        self.속성2 = 매개변수2

    # 메서드(멤버 함수) 정의
    def 메서드1(self, 매개변수1, 매개변수2, ...):
        # 메서드 동작 정의
        pass

    def 메서드2(self, 매개변수1, 매개변수2, ...):
        # 메서드 동작 정의
        pass

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객체 생성

클래스를 정의한 후 실제 데이터와 동작을 갖는 인스턴트를 생성하는 것을 객체 생성이라고 한다.

생성된 객체는 클래스의 속성과 메서드를 가진다.

하나의 클래스를 사용하여 여러 객체를 생성할 수 있다.

class Dog:
    pass
    
    
Rucy = Dog()
print(Rucy)
print(type(Rucy))
print(id(Rucy))

PPomi = Dog()
print(PPomi)
print(type(PPomi))
print(id(PPomi))

객체는 위와 같은 형식으로 생성한다. 생성된 객체를 바로 출력하면 객체에 대한 정보가 출력된다.

두 객체의 주소는 서로 다른 것을 볼 수 있다.

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객체 속성 초기화

class Dog:
    name = ''
    age = 0
    family = ''

    def eat(self):
        print('사료를 먹습니다.')

Rucy = Dog()
Rucy.name = '루시'
Rucy.age = 14
Rucy.family = '포메'

PPomi = Dog()
PPomi.name = '뽀미'
PPomi.age = 8
PPomi.family = '폼피츠'

 

생성된 객체는 속성을 초기화하거나 변경할 수 있다. 다음과 같이 속성에 접근한다.

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객체 메서드 호출

class Dog:
    name = ''
    age = 0
    family = ''

    def eat(self):
        print('사료를 먹습니다.')

Rucy.eat()
PPomi.eat()

클래스에 선언되어있는 메서드를 객체로 접근하는 방법은 이러하다.

메서드는 기본값으로 self를 매개변수로 가진다.

 

* self

self 키워드는 현재 객체를 가리킨다. 객체 내부 속성, 현재 객체의 속성에 접근한다는 의미이다.

객체 내의 메서드에서 객체 내의 다른 메서드, 다른 속성에 접근할 때에도 사용된다.

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생성자

생성자는 클래스의 인스턴스가 생성될 때 자동으로 호출되는 메서드이다. 객체가 생성될 때 필요한 속성을 초기화하거나 설정하는 데에 사용된다. __init__ 을 사용한다.

 

class 클래스이름:
    def __init__(self, 매개변수1, 매개변수2):
        self.속성1 = 매개변수1
        self.속성2 = 매개변수2

__init__()

class Dog:
    def __init__(self):
        print(self, 'init 호출')

Rucy = Dog()
PPomi = Dog()

Rucy = Dog()
Rucy = Dog()

__init__ (생성자)특수 메서드는 객체가 생성됨과 동시에 실행된다. 출력 결과를 보면 객체가 생성됨에 따라 객체 정보와 문자열을 출력한다.

객체 정보의 출력결과를 보면 생성한 객체를 같은 이름의 변수에 할당해도 서로 다른 객체임을 알 수 있다.

객체는 생성됨과 동시에 메모리 주소에 자리하게 된다는 의미이다.

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생성자 매개변수가 없는 경우

class Dog:
    def __init__(self):
        self.name = ''
        self.age = 0

Rucy = Dog()
print(Rucy)
print(Rucy.name)
print(Rucy.age)

PPomi = Dog()
print(PPomi)
print(PPomi.name)
print(PPomi.age)

__init__() 생성자는 객체를 생성할 때 호출된다. 생성자 매개변수를 정의하지 않는다면 객체를 생성할 때 인자를 필요로 하지 않는다.

 

위 코드는 빈 값을 넣어 name과 age 필드를 초기화하고 후에 .연산자를 통해 변수에 접근하여 출력한다.

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생성자 매개변수 기본값이 있는 경우

class Dog:
    def __init__(self, name, age, nickname='닉네임없음'):
        self.name = name
        self.age = age
        self.nickname = nickname

Rucy = Dog('루시', 14)
print(Rucy.name)
print(Rucy.age)
print(Rucy.nickname)

PPomi = Dog('뽀미', 8)
print(PPomi.name)
print(PPomi.age)
print(Rucy.nickname)

객체 생성과 동시에 생성자가 호출되어 필드를 초기화한다. 이때 생성자가 매개변수를 필요로 하기 때문에 객체 생성시 인자를 넣어주어야 한다. 매개변수 nickname의 경우 기본값을 정의해주었기 때문에 인자로 넣지 않아도 된다.

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메서드

메서드는 함수와 비슷한 개념이지만, 클래스 내부에 정의되어 특정 객체에 연결된 함수이다. 메서드는 해당 클래스의 모든 객체에서 공유되며, 객체의 동작을 정의하거나 특정 작업을 수행하는 데 사용된다.

메서드

class Counter:
    def __init__(self):
        self.num = 0

    def increment(self):
        self.num += 1

    def decrement(self):
        self.num -= 1

    def current_value(self):
        return self.num

    def reset(self):
        self.num = 0

MKbank = Counter() # 객체 생성, self.num = 0
print(MKbank.num)

MKbank.increment() # 메서드 호출
print(MKbank.num)

MKbank.decrement() # 메서드 호출
print(MKbank.num)

print(MKbank.current_value()) # 반환값이 있는 메서드 호출

MKbank.increment()
MKbank.increment()
MKbank.increment()
MKbank.increment()
MKbank.increment()
print(f'현재 대기인원: {MKbank.current_value()}')

Habank = Counter()
print(f'현재 대기인원: {Habank.current_value()}')

Habank.increment()
Habank.increment()
Habank.increment()
print(f'현재 대기인원: {Habank.current_value()}')

Habank.reset()
print(f'현재 대기인원: {Habank.current_value()}')

위 예시처럼 객체를 생성한 후 객체로 클래스 메서드에 접근하여 호출할 수 있고, 메서드로부터 값을 반환받을 수 있다.

전에도 언급했듯 메서드 내에서 self 키워드를 통해 클래스 내의 다른 메소드에 접근할 수도 있다.

 

* 메서드 VS 함수

메서드와 함수의 가장 큰 차이점은 객체에 속하여 객체와 관련된 동작을 수행하는지, 클래스와 객체에 관련없이 독립적으로 사용하는지이다.

메서드는 클래스 내에 정의되고 생성된 객체를 통해 호출되어 동작한다.

또한 객체의 상태를 조작하는 데 사용된다.

 

함수는 클래스와 관계없이 선언되어 독립적으로 사용할 수 있고,

일반적인 유틸리티 또는 작업을 수행하기 위해 사용된다.

여러 곳에서 재사용될 수 있다.

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메서드 타입

인스턴스 메서드(Instance Method)

대부분의 클래스 메서드가 인스턴스 메서드이다. 객체의 상태를 조작하거나, 특정 작업을 수행한다.

 

클래스 메서드(Class Method)

클래스 레벨에서 동작하며, 모든 인스턴스가 공유하는 메서드이다.

@classmethod 데코레이터를 사용하여 정의하며, 첫 번째 매개변수로 cls를 사용한다.

 

정적 메서드(Static Method)

특정 클래스나 인스턴스와 관련이 없는 메서드로, 클래스나 인스턴스와 독립적으로 호출될 수 있다.
@staticmethod 데코레이터를 사용하여 정의한다.

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