Python의 기본 - 기본 환경 셋팅 및 기본 문법 (1)

AI 개발의 기반이 되는 언어인 Python에 대해 본격적으로 알아보자.

 

Python의 특,장,단점 및 설치 방법에 대해서는 이 포스팅에서는 생략하도록 하겠다.

 

1.  파이썬의 개발 환경 구축하기

 

코드 자동 완성 및 오류 표시, 디버깅, 확장 기능을 제공하는 VSC(vs code) 기준으로 설명하도록 하겠다.

 

또한, Python Project를 진행하다보면, 프로젝트마다 사용되는 라이브러리 버젼이 다를수도 있고,

 

여러 라이브러리를 한 곳에 설치하면, 버전 충돌이 발생될 수 있으므로, 가상환경을 만들어

 

프로젝트마다 별도의 환경을 만들어주도록 할 것이다.

 

1) VS Code Extension 설치

 

Python, Juypter Extension을 설치해준다.

 

 

2) 설치 여부 확인하기

 

python --version

 

최근 명령어로는 python3 --version 을 해야될 수도 있다.

 

위 명령어를 통해 Python Interpreter가 설치되었는지 확인하자.

 

3) 가상환경 만들기

 

Python의 가상 환경(venv) 기능을 활용하기 위해 가상환경 폴더를 만들자.

 

# MAC 환경 기준
python3 -m venv venv

 

 그리고, 가상환경을 활성화한다. 활성화되면 터미널 화면 앞에 (venv)가 붙게 된다.

source venv/bin/activate

 

 

그리고, VSC에서 Python Interpreter 싱크를 맞추어 주어야 한다.

Command + Shift + P를 눌러, 명령어 Python: Select Interpreter를 선택하자.

 

 

그리고, 설치한 Python Interpreter를 선택해주면 완료이다.

 

 

가상 환경 종료 시에는 deactivate 를 입력해주면 된다.

 

2. 주석문 규칙

 

Python 주석문은 코드 내에 프로그래머가 작성한 설명이나, 메모를 포함하는데 사용되며, 프로그램 실행에 영향을 미치지 않는다.

 

따라서 코드의 기능을 명확히 설명할 수 있다.

 

1) 한 줄 주석

 

print('파이썬 출력하기') # 문자열 출력은 작은따옴표 '' 또는 큰따옴표 ""를 사용함

 

2) 여러 줄 주석

 

"""
이것은 여러 줄 주석입니다.
여러 줄 주석은 큰따옴표 세 개 또는 작은따옴표 세 개 사이에 작성됩니다.
여러 줄에 걸쳐 설명을 적을 수 있습니다.
"""
print("파이썬 출력하기!")

 

3. 변수

 

1) 변수와 하드웨어

 

Python에서 변수는 컴퓨터가 데이터를 어떻게 처리하고 저장하는지 밀접한 관련이 있다.

 

그 이유는, 변수는 메모리라는 공간에 데이터를 임시 저장하고, 이름을 붙이고, CPU에서 계산 및 실행하는 과정이기 때문이다.

 

2) CPU와 RAM

 

CPU는 중앙 처리 장치로써, 메모리에 올라간 데이터들을 계산하고 판단하며, 프로그램 명령을 실행하는 역할을 한다.

 

메모리(RAM)은 프로그램을 실행할 데이터를 임시로 저장하며, 빠른 읽고 쓰기가 가능하다.

 

CPU에 탑재된 캐시 메모리에 비해서는 느리지만, 프로그램 실행 시 필요한 데이터를 저장하는 공간이다.

 

3) Python 파일의 실행 과정

 

.py 파일을 저장했을 때는 저장장치(HDD/SSD)에 영구저장된 상태일 것이다.

 

여기서 실행명령을 입력하게 되면, .py 파일이 힙 메모리에 올라오고, CPU가 힙 메모리에 올라온 코드를 실행하는 방식이다.

 

4) 변수

 

본격적으로 변수는 프로그램에서 데이터를 저장하기 위해 사용하는 이름으로써, 메모리에 저장된 값을 참조하는 역할을 한다.

 

값을 직접 다루는 것이 아니라, 변수 이름을 통해 데이터를 읽고 변경할 수 있으며, 프로그램 실행 중에 값을 변할 수 있다는 특징을 가져

 

이를 통해 데이터를 효율적으로 관리할 수 있다.

 

변수의 동작 방식은 다음과 같다.

x = 10

 

1. 10이라는 객체를 힙 메모리(Heap Memory)에 저장한다.

2. 변수는 객체를 가르키는 이름으로써 10이라는 객체를 참조한다.

 

* 참고 : 힙 메모리에 저장된 객체는 프로그램이 종료되기 전까지 메모리에서 사라지지 않는다.

 

 

변수는 객체를 가리키는 참조가 되며, 내부적으로는 네임 스페이스 (딕셔너리 구조)에 히스토리로 저장된다.

 

* globals() : 현재 실행중인 모듈의 네임 스페이스를 나타내는 딕셔너리를 반환하는 내장 함수로 전역 범위에 정의된

변수, 함수, 클래스 등의 이름과 해당 객체 간의 맵핑 정보를 확인할 수 있다.

 

5) 변수 이름 작성 규칙

 

변수 이름은 알파벳, 숫자, _(under-bar)로 구성될 수 있다.

 

숫자로 시작할 수 없다.

 

공백을 포함할 수 없고, 대신 _(under-bar)로 표현할 수 있다.

 

파이썬의 예약어(키워드)는 변수 이름으로 사용할 수 없다. (ex : if, for, class, def)

 

4. 자료형

 

Python은 동적 타입 언어이므로, 변수에 어떤 값을 넣느냐에 따라 자료형이 자동으로 결정된다는 특징이 있다.

 

1) 기본 자료형

• 숫자형(number) : int(정수형), float(실수형)
• 문자열형(str): 글자들의 집합 (문자열) => ""와 '' 둘다 사용 가능
• 불린형(bool) : 참(True) 또는 거짓(False)을 가짐

2) 집합형 자료형(컬렉션)

• 리스트(List) : 여러값을 순서대로 저장할 수 있으며, 값의 중복이 허용되고 수정이 가능하다 ([])
• 튜플(Tuple) : 리스트처럼 여러값을 저장할 수 있지만, 수정이 불가능(())
• 딕셔너리(Dictionary) :  키와 값의 쌍으로 저장하고, 순서가 보장되며, 중복 불가이다({})
• 집합(Set) : 중복 없는 값들의 모음이며, 순서가 없고, 인덱싱이 불가하다 (set())

3) 변수 삭제하기

 

변수를 삭제하기 위해 del문을 사용할 수 있다. 이는 지정된 변수를 제거하고, 해당 메모리 공간을 해제한다.

 

주의할 점은 연결된 메모리는 해제되나, 변수가 참조한 값 자체는 삭제되지 않는다.

 

(ref-count가 0이면 가비지 콜렉터가 처리해주긴 함)