# 3. 파이썬의 간략한 소개

다음에 나올 예에서, 입력과 출력은 프롬프트(>>> 와 …)의 존재 여부로 구분됩니다: 예제를 실행하기 위해서는 프롬프트가 나올 때 프롬프트 뒤에 오는 모든 것들을 입력해야 합니다; 프롬프트로 시작하지 않는 줄들은 인터프리터가 출력하는 것들입니다. 예에서 보조 프롬프트 외에 아무것도 없는 줄은 빈 줄을 입력해야 한다는 뜻임에 주의하세요; 여러 줄로 구성된 명령을 끝내는 방법입니다.

이 설명서에 나오는 많은 예는 (대화형 프롬프트에서 입력되는 것들조차도) 주석을 포함하고 있습니다. 파이썬에서 주석은 해시 문자, `#`, 로 시작하고 줄의 끝까지 이어집니다. 주석은 줄의 처음에서 시작할 수도 있고, 공백이나 코드 뒤에 나올 수도 있습니다. 하지만 문자열 리터럴 안에는 들어갈 수 없습니다. 문자열 리터럴 안에 등장하는 해시 문자는 주석이 아니라 해시 문자일 뿐입니다. 주석은 코드의 의미를 정확히 전달하기 위한 것이고, 파이썬이 해석하지 않는 만큼, 예를 입력할 때는 생략해도 됩니다.

몇 가지 예를 듭니다:

    # this is the first comment
    spam = 1  # and this is the second comment
              # ... and now a third!
    text = "# This is not a comment because it's inside quotes."

## 3.1. 파이썬을 계산기로 사용하기

몇 가지 간단한 파이썬 명령을 사용해봅시다. 인터프리터를 실행하고 기본 프롬프트, `>>>`, 를 기다리세요. (얼마 걸리지 않아야 합니다.)

### 3.1.1. 숫자

인터프리터는 간단한 계산기로 기능합니다: 표현식을 입력하면 값을 출력합니다. 표현식 문법은 간단합니다. `+`, `-`, `*`, `/` 연산자들은 대부분의 다른 언어들 (예를 들어, 파스칼이나 C)처럼 동작합니다; 괄호 (`()`) 는 묶는 데 사용합니다. 예를 들어:

    >>> 2 + 2
    4
    >>> 50 - 5*6
    20
    >>> (50 - 5*6) / 4
    5.0
    >>> 8 / 5  # division always returns a floating point number
    1.6

정수 (예를 들어 `2`, `4`, `20`)는 `int` 형입니다. 소수부가 있는 것들 (예를 들어 `5.0`, `1.6`)은 `float` 형입니다. 이 자습서 뒤에서 숫자 형들에 관해 더 자세히 살펴볼 예정입니다.

나눗셈 (`/`) 은 항상 float를 돌려줍니다. 정수 나눗셈 으로 (소수부 없이) 정수 결과를 얻으려면 `//` 연산자를 사용하면 됩니다; 나머지를 얻으려면 `%` 를 사용할 수 있습니다:

    >>> 17 / 3  # classic division returns a float
    5.666666666666667
    >>>
    >>> 17 // 3  # floor division discards the fractional part
    5
    >>> 17 % 3  # the % operator returns the remainder of the division
    2
    >>> 5 * 3 + 2  # result * divisor + remainder
    17

파이썬에서는 거듭제곱을 계산할 때 `**` 연산자를 사용합니다 1:

    >>> 5 ** 2  # 5 squared
    25
    >>> 2 ** 7  # 2 to the power of 7
    128

변수에 값을 대입할 때는 등호(`=`)를 사용합니다. 이 경우 다음 대화형 프롬프트 전에 표시되는 출력은 없습니다:

    >>> width = 20
    >>> height = 5 * 9
    >>> width * height
    900

변수가 “정의되어” 있지 않을 때 (값을 대입하지 않았을 때) 사용하려고 시도하는 것은 에러를 일으킵니다:

    >>> n  # try to access an undefined variable
    Traceback (most recent call last):
      File "<stdin>", line 1, in <module>
    NameError: name 'n' is not defined

실수를 본격적으로 지원합니다; 서로 다른 형의 피연산자를 갖는 연산자는 정수 피연산자를 실수로 변환합니다:

    >>> 4 * 3.75 - 1
    14.0

대화형 모드에서는, 마지막에 인쇄된 표현식은 변수 `_` 에 대입됩니다. 이것은 파이썬을 탁상용 계산기로 사용할 때, 계산을 이어 가기가 좀 더 쉬워짐을 의미합니다. 예를 들어:

    >>> tax = 12.5 / 100
    >>> price = 100.50
    >>> price * tax
    12.5625
    >>> price + _
    113.0625
    >>> round(_, 2)
    113.06

이 변수는 사용자로서는 읽기만 가능한 것처럼 취급되어야 합니다. 값을 직접 대입하지 마세요 — 만약 그렇게 한다면 같은 이름의 지역 변수를 새로 만드는 것이 되는데, 내장 변수의 마술 같은 동작을 차단하는 결과를 낳습니다.

`int` 와 `float` 에 더해, 파이썬은 `Decimal` 이나 `Fraction` 등의 다른 형의 숫자들도 지원합니다. 파이썬은 복소수 에 대한 지원도 내장하고 있는데, 허수부를 가리키는데 `j` 나 `J` 접미사를 사용합니다 (예를 들어 `3+5j`).

### 3.1.2. 문자열

숫자와는 별개로, 파이썬은 문자열도 다룰 수 있는데 여러 가지 방법으로 표현됩니다. 작은따옴표(`'...'`) 나 큰따옴표(`"..."`)로 둘러쌀 수 있는데 모두 같은 결과를 줍니다 2. 따옴표를 이스케이핑 할 때는 `\` 를 사용할 수 있습니다:

    >>> 'spam eggs'  # single quotes
    'spam eggs'
    >>> 'doesn\'t'  # use \' to escape the single quote...
    "doesn't"
    >>> "doesn't"  # ...or use double quotes instead
    "doesn't"
    >>> '"Yes," they said.'
    '"Yes," they said.'
    >>> "\"Yes,\" they said."
    '"Yes," they said.'
    >>> '"Isn\'t," they said.'
    '"Isn\'t," they said.'

대화형 인터프리터에서, 출력 문자열은 따옴표로 둘러싸여 있고, 특수 문자들은 역 슬래시로 이스케이핑 됩니다. 때로 입력한 것과 달라 보여도 (따옴표의 종류가 바뀔 수 있다), 두 문자열은 동등합니다. 문자열이 작은따옴표를 포함하고 큰따옴표를 포함하지 않으면 큰따옴표가 사용되고, 그 외의 경우는 작은따옴표가 사용됩니다. `print()` 함수는 따옴표를 생략하고, 이스케이핑된 특수 문자를 출력해서 더 읽기 쉬운 출력을 만들어냅니다:

    >>> '"Isn\'t," they said.'
    '"Isn\'t," they said.'
    >>> print('"Isn\'t," they said.')
    "Isn't," they said.
    >>> s = 'First line.\nSecond line.'  # \n means newline
    >>> s  # without print(), \n is included in the output
    'First line.\nSecond line.'
    >>> print(s)  # with print(), \n produces a new line
    First line.
    Second line.

`\` 뒤에 나오는 문자가 특수 문자로 취급되게 하고 싶지 않다면, 첫 따옴표 앞에 `r` 을 붙여서 날 문자열 (raw string) 을 만들 수 있습니다:

    >>> print('C:\some\name')  # here \n means newline!
    C:\some
    ame
    >>> print(r'C:\some\name')  # note the r before the quote
    C:\some\name

문자열 리터럴은 여러 줄로 확장될 수 있습니다. 한 가지 방법은 삼중 따옴표를 사용하는 것입니다: `"""..."""` 또는 `'''...'''`. 줄 넘김 문자는 자동으로 문자열에 포함됩니다. 하지만 줄 끝에 `\` 를 붙여 이를 방지할 수도 있습니다. 다음 예:

    print("""\
    Usage: thingy [OPTIONS]
         -h                        Display this usage message
         -H hostname               Hostname to connect to
    """)

는 이런 결과를 출력합니다 (첫 번째 개행문자가 포함되지 않는 것에 주목하세요):

    Usage: thingy [OPTIONS]
         -h                        Display this usage message
         -H hostname               Hostname to connect to

문자열은 `+` 연산자로 이어붙이고, `*` 연산자로 반복시킬 수 있습니다:

    >>> # 3 times 'un', followed by 'ium'
    >>> 3 * 'un' + 'ium'
    'unununium'

두 개 이상의 문자열 리터럴 (즉, 따옴표로 둘러싸인 것들) 가 연속해서 나타나면 자동으로 이어 붙여집니다.

    >>> 'Py' 'thon'
    'Python'

이 기능은 긴 문자열을 쪼개고자 할 때 특별히 쓸모 있습니다:

    >>> text = ('Put several strings within parentheses '
    ...         'to have them joined together.')
    >>> text
    'Put several strings within parentheses to have them joined together.'

이것은 오직 두 개의 리터럴에만 적용될 뿐 변수나 표현식에는 해당하지 않습니다:

    >>> prefix = 'Py'
    >>> prefix 'thon'  # can't concatenate a variable and a string literal
      File "<stdin>", line 1
        prefix 'thon'
                    ^
    SyntaxError: invalid syntax
    >>> ('un' * 3) 'ium'
      File "<stdin>", line 1
        ('un' * 3) 'ium'
                       ^
    SyntaxError: invalid syntax

변수들끼리 혹은 변수와 문자열 리터럴을 이어붙이려면 `+` 를 사용해야 합니다

    >>> prefix + 'thon'
    'Python'

문자열은 인덱스 (서브 스크립트) 될 수 있습니다. 첫 번째 문자가 인덱스 0에 대응됩니다. 문자를 위한 별도의 형은 없습니다; 단순히 길이가 1인 문자열입니다:

    >>> word = 'Python'
    >>> word[0]  # character in position 0
    'P'
    >>> word[5]  # character in position 5
    'n'

인덱스는 음수가 될 수도 있는데, 끝에서부터 셉니다:

    >>> word[-1]  # last character
    'n'
    >>> word[-2]  # second-last character
    'o'
    >>> word[-6]
    'P'

-0은 0과 같으므로, 음의 인덱스는 -1에서 시작한다는 것에 주목하세요.

인덱싱에 더해 슬라이싱(slicing) 도 지원됩니다. 인덱싱이 개별 문자를 얻는데 사용되는 반면, 슬라이싱 은 부분 문자열(substring)을 얻는 데 사용됩니다:

    >>> word[0:2]  # characters from position 0 (included) to 2 (excluded)
    'Py'
    >>> word[2:5]  # characters from position 2 (included) to 5 (excluded)
    'tho'

시작 위치의 문자는 항상 포함되는 반면, 종료 위치의 문자는 항상 포함되지 않는 것에 주의하세요. 이 때문에 `s[:i] + s[i:]` 는 항상 `s` 와 같아집니다

    >>> word[:2] + word[2:]
    'Python'
    >>> word[:4] + word[4:]
    'Python'

슬라이스 인덱스는 편리한 기본값을 갖고 있습니다; 첫 번째 인덱스를 생략하면 기본값 0 이 사용되고, 두 번째 인덱스가 생략되면 기본값으로 슬라이싱 되는 문자열의 길이가 사용됩니다.

    >>> word[:2]   # character from the beginning to position 2 (excluded)
    'Py'
    >>> word[4:]   # characters from position 4 (included) to the end
    'on'
    >>> word[-2:]  # characters from the second-last (included) to the end
    'on'

슬라이스가 동작하는 방법을 기억하는 한 가지 방법은 인덱스가 문자들 사이의 위치를 가리킨다고 생각하는 것입니다. 첫 번째 문자의 왼쪽 경계가 0입니다. n 개의 문자들로 구성된 문자열의 오른쪽 끝 경계는 인덱스 n 이 됩니다, 예를 들어:

     +---+---+---+---+---+---+
     | P | y | t | h | o | n |
     +---+---+---+---+---+---+
     0   1   2   3   4   5   6
    -6  -5  -4  -3  -2  -1

첫 번째 숫자 행은 인덱스 0…6 의 위치를 보여주고; 두 번째 행은 대응하는 음의 인덱스들을 보여줍니다. i 에서 j 범위의 슬라이스는 i 와 j 로 번호 붙여진 경계 사이의 문자들로 구성됩니다.

음이 아닌 인덱스들의 경우, 두 인덱스 모두 범위 내에 있다면 슬라이스의 길이는 인덱스 간의 차입니다. 예를 들어 `word[1:3]` 의 길이는 2입니다.

너무 큰 값을 인덱스로 사용하는 것은 에러입니다:

    >>> word[42]  # the word only has 6 characters
    Traceback (most recent call last):
      File "<stdin>", line 1, in <module>
    IndexError: string index out of range

하지만, 범위를 벗어나는 슬라이스 인덱스는 슬라이싱할 때 부드럽게 처리됩니다:

    >>> word[4:42]
    'on'
    >>> word[42:]
    ''

파이썬 문자열은 변경할 수 없다 — 불변 이라고 합니다. 그래서 문자열의 인덱스로 참조한 위치에 대입하려고 하면 에러를 일으킵니다:

    >>> word[0] = 'J'
    Traceback (most recent call last):
      File "<stdin>", line 1, in <module>
    TypeError: 'str' object does not support item assignment
    >>> word[2:] = 'py'
    Traceback (most recent call last):
      File "<stdin>", line 1, in <module>
    TypeError: 'str' object does not support item assignment

다른 문자열이 필요하면, 새로 만들어야 합니다:

    >>> 'J' + word[1:]
    'Jython'
    >>> word[:2] + 'py'
    'Pypy'

내장 함수 `len()` 은 문자열의 길이를 돌려줍니다:

    >>> s = 'supercalifragilisticexpialidocious'
    >>> len(s)
    34

더 보기

텍스트 시퀀스 형 — str

  문자열은 시퀀스 형 의 일종이고, 시퀀스가 지원하는 공통 연산들이 지원됩니다.

문자열 메서드

  문자열은 기본적인 변환과 검색을 위한 여러 가지 메서드들을 지원합니다.

포맷 문자열 리터럴

  내장된 표현식을 갖는 문자열 리터럴

포맷 문자열 문법

  `str.format()` 으로 문자열을 포맷하는 방법에 대한 정보.

printf 스타일 문자열 포매팅

  이곳에서 문자열을 `%` 연산자 왼쪽에 사용하는 예전 방식의 포매팅에 관해 좀 더 상세하게 설명하고 있습니다.

### 3.1.3. 리스트

파이썬은 다른 값들을 덩어리로 묶는데 사용되는 여러 가지 컴파운드 (compound) 자료 형을 알고 있습니다. 가장 융통성이 있는 것은 리스트 인데, 대괄호 사이에 쉼표로 구분된 값(항목)들의 목록으로 표현될 수 있습니다. 리스트는 서로 다른 형의 항목들을 포함할 수 있지만, 항목들이 모두 같은 형인 경우가 많습니다.

    >>> squares = [1, 4, 9, 16, 25]
    >>> squares
    [1, 4, 9, 16, 25]

문자열(그리고, 다른 모든 내장 시퀀스 형들)처럼 리스트는 인덱싱하고 슬라이싱할 수 있습니다:

    >>> squares[0]  # indexing returns the item
    1
    >>> squares[-1]
    25
    >>> squares[-3:]  # slicing returns a new list
    [9, 16, 25]

모든 슬라이스 연산은 요청한 항목들을 포함하는 새 리스트를 돌려줍니다. 이는 다음과 같은 슬라이스가 리스트의 새로운 얕은 복사본을 돌려준다는 뜻입니다:

    >>> squares[:]
    [1, 4, 9, 16, 25]

리스트는 이어붙이기 같은 연산도 지원합니다:

    >>> squares + [36, 49, 64, 81, 100]
    [1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100]

불변 인 문자열과는 달리, 리스트는 가변 입니다. 즉 내용을 변경할 수 있습니다:

    >>> cubes = [1, 8, 27, 65, 125]  # something's wrong here
    >>> 4 ** 3  # the cube of 4 is 64, not 65!
    64
    >>> cubes[3] = 64  # replace the wrong value
    >>> cubes
    [1, 8, 27, 64, 125]

`append()` 메서드 (method) (나중에 메서드에 대해 더 자세히 알아볼 것입니다) 를 사용하면 리스트의 끝에 새 항목을 추가할 수 있습니다:

    >>> cubes.append(216)  # add the cube of 6
    >>> cubes.append(7 ** 3)  # and the cube of 7
    >>> cubes
    [1, 8, 27, 64, 125, 216, 343]

슬라이스에 대입하는 것도 가능한데, 리스트의 길이를 변경할 수 있고, 모든 항목을 삭제할 수조차 있습니다:

    >>> letters = ['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g']
    >>> letters
    ['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g']
    >>> # replace some values
    >>> letters[2:5] = ['C', 'D', 'E']
    >>> letters
    ['a', 'b', 'C', 'D', 'E', 'f', 'g']
    >>> # now remove them
    >>> letters[2:5] = []
    >>> letters
    ['a', 'b', 'f', 'g']
    >>> # clear the list by replacing all the elements with an empty list
    >>> letters[:] = []
    >>> letters
    []

내장 함수 `len()` 은 리스트에도 적용됩니다:

    >>> letters = ['a', 'b', 'c', 'd']
    >>> len(letters)
    4

리스트를 중첩할 수도 있습니다. (다른 리스트를 포함하는 리스트를 만듭니다). 예를 들어:

    >>> a = ['a', 'b', 'c']
    >>> n = [1, 2, 3]
    >>> x = [a, n]
    >>> x
    [['a', 'b', 'c'], [1, 2, 3]]
    >>> x[0]
    ['a', 'b', 'c']
    >>> x[0][1]
    'b'

## 3.2. 프로그래밍으로의 첫걸음

물론, 2 에 2를 더하는 것보다는 더 복잡한 방법으로 파이썬을 사용할 수 있습니다. 예를 들어, 다음처럼 피보나치 수열의 앞부분을 계산할 수 있습니다:

    >>> # Fibonacci series:
    ... # the sum of two elements defines the next
    ... a, b = 0, 1
    >>> while a < 10:
    ...     print(a)
    ...     a, b = b, a+b
    ...
    0
    1
    1
    2
    3
    5
    8

이 예는 몇 가지 새로운 기능을 소개하고 있습니다.

- 첫 줄은 다중 대입 을 포함하고 있습니다: 변수 `a` 와 `b` 에 동시에 값 0과1이 대입됩니다. 마지막 줄에서 다시 사용되는데, 대입이 어느 하나라도 이루어지기 전에 우변의 표현식들이 모두 계산됩니다. 우변의 표현식은 왼쪽부터 오른쪽으로 가면서 순서대로 계산됩니다.

- `while` 루프는 조건(여기서는: `a < 10`)이 참인 동안 실행됩니다. C와 마찬가지로 파이썬에서 0 이 아닌 모든 정수는 참이고, 0은 거짓입니다. 조건은 문자열이나 리스트 (사실 모든 종류의 시퀀스)가 될 수도 있는데 길이가 0 이 아닌 것은 모두 참이고, 빈 시퀀스는 거짓입니다. 이 예에서 사용한 검사는 간단한 비교입니다. 표준 비교 연산자는 C와 같은 방식으로 표현됩니다: `<` (작다), `>` (크다), `==` (같다), `<=` (작거나 같다), `>=` (크거나 같다), `!=` (다르다).

- 루프의 바디 (body) 는 들여쓰기 됩니다. 들여쓰기는 파이썬에서 문장을 덩어리로 묶는 방법입니다. 대화형 프롬프트에서 각각 들여 쓰는 줄에서 탭(tab)이나 공백(space)을 입력해야 합니다. 실제적으로는 텍스트 편집기를 사용해서 좀 더 복잡한 파이썬 코드를 준비하게 됩니다; 웬만한 텍스트 편집기들은 자동 들여쓰기 기능을 제공합니다. 복합문을 대화형으로 입력할 때는 끝을 알리기 위해 빈 줄을 입력해야 합니다. (해석기가 언제 마지막 줄을 입력할지 짐작할 수 없기 때문입니다.) 같은 블록에 포함되는 모든 줄은 같은 양만큼 들여쓰기 되어야 함에 주의하세요.

- `print()` 함수는 주어진 인자들의 값을 인쇄합니다. 다중 인자, 실수의 값, 문자열을 다루는 방식에서 (계산기 예제에서 본 것과 같이) 출력하고자 하는 표현식을 그냥 입력하는 것과는 다릅니다. 문자열은 따옴표 없이 출력되고, 인자들 간에는 빈칸이 삽입됩니다. 그래서 이런 식으로 보기 좋게 포매팅할 수 있습니다:

      >>> i = 256*256
      >>> print('The value of i is', i)
      The value of i is 65536

  키워드 인자 end 는 출력 끝에 포함되는 개행문자를 제거하거나 출력을 다른 문자열로 끝나게 하고 싶을 때 사용됩니다:

      >>> a, b = 0, 1
      >>> while a < 1000:
      ...     print(a, end=',')
      ...     a, b = b, a+b
      ...
      0,1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,89,144,233,377,610,987,

각주

1

  `**` 가 `-` 보다 우선순위가 높으므로, `-3**2` 는 `-(3**2)` 로 해석되어서 결과는 `-9` 가 됩니다. `9` 를 얻고 싶으면 `(-3)**2` 를 사용할 수 있습니다.

2

  다른 언어들과는 달리, `\n` 과 같은 특수 문자들은 작은따옴표(`'...'`)와 큰따옴표(`"..."`)에서 같은 의미가 있습니다. 둘 간의 유일한 차이는 작은따옴표 안에서 `"` 를 이스케이핑할 필요가 없고 (하지만 `\'` 는 이스케이핑 시켜야 합니다), 그 역도 성립한다는 것입니다.