3. 파이썬의 간략한 소개
***********************

다음에 나올 예에서, 입력과 출력은 프롬프트(*>>>* 와 *...*)의 존재 여부
로 구분됩니다: 예제를 실행하기 위해서는 프롬프트가 나올 때 프롬프트 뒤
에 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 시작하
고 줄의 끝까지 이어집니다. 주석은 줄의 처음에서 시작할 수도 있고, 공백
이나 코드 뒤에 나올 수도 있습니다. 하지만 문자열 리터럴 안에는 들어갈
수 없습니다. 문자열 리터럴 안에 등장하는 해시 문자는 주석이 아니라 해
시 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 출력합
니다. 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 형들
에 관해 더 자세히 살펴볼 예정입니다.

나눗셈 ("/") 은 항상 float를 돌려줍니다. *정수 나눗셈* 으로 (소수부 없
이) 정수 결과를 얻으려면 "//" 연산자를 사용하면 됩니다; 나머지를 얻으
려면 "%" 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  # floored quotient * 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 프
롬프트 전에 표시되는 출력은 없습니다:

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

변수가 "정의되어" 있지 않을 때 (값을 대입하지 않았을 때) 사용하려고 시
도하는 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. 이
것은 파이썬을 탁상용 계산기로 사용할 때, 계산을 이어 가기가 좀 더 쉬워
짐을 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 직
접 대입하지 마세요 --- 만약 그렇게 한다면 같은 이름의 지역 변수를 새로
만드는 것이 되는데, 내장 변수의 마술 같은 동작을 차단하는 결과를 낳습
니다.

"int" 와 "float" 에 더해, 파이썬은 "Decimal" 이나 "Fraction" 등의 다른
형의 숫자들도 지원합니다. 파이썬은 복소수 에 대한 지원도 내장하고 있는
데, 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 있는
데 모두 같은 결과를 줍니다 [2]. 따옴표를 이스케이핑 할 때는 "\" 를 사
용할 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 문자
들은 역 슬래시로 이스케이핑 됩니다. 때로 입력한 것과 달라 보여도 (따옴
표의 종류가 바뀔 수 있다), 두 문자열은 동등합니다. 문자열이 작은따옴표
를 포함하고 큰따옴표를 포함하지 않으면 큰따옴표가 사용되고, 그 외의 경
우는 작은따옴표가 사용됩니다. "print()" 함수는 따옴표를 생략하고, 이스
케이핑된 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 따옴
표 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 따옴
표를 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 주목
하세요):

   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 않
습니다:

   >>> 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 합
니다

   >>> prefix + 'thon'
   'Python'

문자열은 *인덱스* (서브 스크립트) 될 수 있습니다. 첫 번째 문자가 인덱
스 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'

슬라이스 인덱스는 편리한 기본값을 갖고 있습니다; 첫 번째 인덱스를 생략
하면 기본값 0 이 사용되고, 두 번째 인덱스가 생략되면 기본값으로 슬라이
싱 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'

시작 위치의 문자는 항상 포함되는 반면, 종료 위치의 문자는 항상 포함되
지 않는 것에 주의하세요. 이 때문에 "s[:i] + s[i:]" 는 항상 "s" 와 같아
집니다

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

슬라이스가 동작하는 방법을 기억하는 한 가지 방법은 인덱스가 문자들 *사
이의* 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 대응하
는 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 처리
됩니다:

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

파이썬 문자열은 변경할 수 없다 --- *불변* 이라고 합니다. 그래서 문자열
의 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 지원합
     니다.

  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 있습
니다. 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 것
입니다) 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, 모
든 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 만듭니
다). 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 있습
니다:

   >>> # 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 하
  나라도 이루어지기 전에 우변의 표현식들이 모두 계산됩니다. 우변의 표
  현식은 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 방식으
  로 표현됩니다: "<" (작다), ">" (크다), "==" (같다), "<=" (작거나 같
  다), ">=" (크거나 같다), "!=" (다르다).

* 루프의 *바디 (body)* 는 *들여쓰기* 됩니다. 들여쓰기는 파이썬에서 문
  장을 덩어리로 묶는 방법입니다. 대화형 프롬프트에서 각각 들여 쓰는 줄
  에서 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 대화형으
  로 입력할 때는 끝을 알리기 위해 빈 줄을 입력해야 합니다. (해석기가
  언제 마지막 줄을 입력할지 짐작할 수 없기 때문입니다.) 같은 블록에 포
  함되는 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) 출력하고
  자 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 해석
    되어서 결과는 "-9" 가 됩니다. "9" 를 얻고 싶으면 "(-3)**2" 를 사용
    할 수 있습니다.

[2] 다른 언어들과는 달리, "\n" 과 같은 특수 문자들은 작은따옴표
    ("'...'")와 큰따옴표(""..."")에서 같은 의미가 있습니다. 둘 간의 유
    일한 차이는 작은따옴표 안에서 """ 를 이스케이핑할 필요가 없고 (하
    지만 "\'" 는 이스케이핑 시켜야 합니다), 그 역도 성립한다는 것입니
    다.
