[Python101] 002. 변수, 변수를 출력해보다.

파이썬 강좌 세 번째 시간이다. 이번에는 변수란 무엇이고 변수는 출력과 무슨 관계가 있는지를 알아보도록 하자.

초등학교 국어책에는 사진을 보여주고 빈칸에 알맞는 낱말을 넣는 문제들이 종종 나온다.

철수가  ____  봅니다.

이 빈칸에 무엇을 추가해주면 그 때마다 이 문장은 다른 문장이 될 수가 있다.

  1. 철수가 만화책을 봅니다.
  2. 철수가 영화를 봅니다.
  3. 철수가 재미를 봅니다.
  4. 철수가 미쳤나 봅니다.

아무래도 상황에 맞게 가변적인 내용을 출력해주는게, 조금 더 유연하고 쓸모있는 프로그램이 될 수 있는 소지가 클 것이다. 매번 똑같은 말만 나오는 건 좀 재미가 없으니까.

변수

그래서 변수에 대해 알아보도록 하자. 변수는 어떤 값을 담아두는 상자 같은 것이다. 담아두는 값에 따라서 변수는 그 내용이 달라질 수 있다. 따라서 가변적인 처리, 계산등을 할 수 있는 것이다. 변수는 프로그래밍에서 너무나 기본적인 것이라 뭐라 적절하게 설명할 말을 못 찾겠다. 아무튼 우리는 앞으로 변수는 많이, 정말 많이 사용하게 될 것이다.

그런데 조금 주의할 게 있다. 앞서 “변수는 어떤 값을 담아두는 상자”라고 했는데, 이는 사실 나중에 혼란을 줄 수 있는 틀린 표현이다. 개념적으로는 “어떤 값에 대해 이름표를 붙여둔다”라고 생각하는 것이 정확하다.

서점이나 도서관을 예로 들어보자. 도서관에는 많은 책이 있다. 정말 정말 많은 책이 있다. 우리가 도서관에 가서 책을 찾아보고자 할 때 검색을 해 보면 “서지번호”라는 것을 찾게 된다. 이 서지번호에 따라서 책을 찾을 수 있게 된다. 즉 변수는 ‘서지 번호’에 해당한다. 어떤 값에 이름표를 붙여두고, 나중에 다시 찾기 쉽게 표시를 해 두는 것이다. 사실상 ‘그릇에 담는’ 비유와 실질적, 체감적으로는 차이를 인지하기 어려울 수도 있는데, 일단은 그렇게 알아두자. 변수는 값을 담는 그릇이라기보다는 “값을 가리키는” 이정표나 명찰에 더 가까운 개념이다.

변수는 먼저 정의해두고 나중에 그 이름으로 값을 사용하게 된다. 변수를 정의하는 방법은 다음과 같다.

변수이름 = 값

즉 변수 이름에 값을 대입할 때는 등호를 사용한다. 이는 두 개가 같다는 의미가 아니라 변수에 값을 대입한다는 의미이다. (나중에 알게 되겠지만 두 개가 같다는 의미는 == 로 표현한다.) 자 그럼 이제 두 번째 예제인 ex02.py를 작성해 보도록 하자. 요상하게 생긴 표현들이 좀 나온다만 당황하지 말고 우선 “정확하게 타이핑”하고 보도록 하자.

ex02.py

#-*-coding:utf-8

number_of_apple = 50

print number_of_apple
print "Number of apples: ", number_of_apple

people = 5
print "Number of people: ", people
print number_of_apple / people

apple_per_person = number_of_apple / people
print "We can have ", apple_per_person, "apples for everyone."

print
print

# use formatting string
print "There are %d apples in the box" % number_of_apple
print "And here are %d people." % people
print "So, we can have %d apples for everyone." % apple_per_person

print
print

# use formatting string together
print "There are %d apples and we are %d person. \nSo, we can have %d apples for everyone." % (number_of_apple, people, number_of_apple / people)

실행해보면 다음과 같은 결과를 볼 수 있다.

50
Number of apples:  50
Number of people:  5
10
We can have  10 apples for everyone.

There are 50 apples in the box
And here are 5 people.
So, we can have 10 apples for everyone.

There are 50 apples and we are 5 person.
So, we can have 10 apples for everyone.

결과를 보고 나서 다시 한 번 작성한 코드를 이해할 수 있는지 찬찬히 읽어보자. 코드를 읽어보고 무슨 의미일지 생각해본 다음 아래 설명을 보도록 한다.

1) number_of_apple = 50 : 이 문장은 number_of_apple 이라는 변수에 50이라는 값을 대입한다. 즉 숫자값 50에 number_of_apple 이라고 이름표를 붙여 주었다.

변수의 이름은 영문자와 언더스코어(흔히 언더바라고 부르는 _ )그리고 숫자로 구성될 수 있다. 변수 이름에 숫자를 쓰는 것은 그리 좋은 습관이 아니며, 가능하면 간략하고 실제로 어떤 문맥적인 의미를 갖는 한개 혹은 두세개의 단어를 사용하는 것이 좋다. 귀찮다는 이유로 a = 50, u = 70 이런 식으로 쓰는 사람이 많은데, 나중에 이 변수가 무슨 의미인지를 도통 알 수 없게 되는 경우가 많기 때문에 가능하면 단어를 그대로 쓰는 것을 추천한다. 또한 여러 단어를 하나로 합성할 때에는 공백 대신 언더스코어를 써서 변수 이름 자체는 한 단어가 되도록 해야 한다. 혹은 이런 방법 대신에 numberOfApple 과 같은 식으로 두 번째 단어부터는 각 단어의 첫글자를 대문자로 쓰는 표기법도 있다. (아이폰 앱을 만드는 Objective-C 와 같은 언어는 이런 표기법을 추천하고 있다.) 또한 변수명은 숫자로 시작해서는 안된다. 대부분의 프로그래밍 언어가 숫자로 시작하는 이름을 허용하지 않고 있다.

2) 5행은 따옴표 없이 변수 이름을 사용하여 print 하고 있다. 이는 변수의 이름이 아닌 변수의 내용물, 즉 변수가 가리키는 값을 출력해주도록 한다. 사실 print 문은 “계산식”의 결과를 출력하는 개념이라고 이해하면 된다. 변수의 이름만 쓴 계산식은 결국 변수의 값을 말하는 것이니까. print 문은 계산식의 결과를 표시하므로 당연히 다음의 구문을 쓸 수 있다.

print number_of_apple * 10

3) 2)번을 이해했다면 6번 행은 보다 명쾌하게 이해가 될 것이다. 즉 문자열을 출력하고 컴마로 연결했는데, 이이서 변수의 값을 출력해주고 있다.

4) 8~10 행은 다른 변수, people 이라는 변수를 정의하고 출력한다. 그런 다음, 사과의 수를 사람 수로 나눈 수식값을 출력한다. 13행은 문자열과 계산식(변수값), 다시 문자열을 컴마로 연결하여 출력해주는 예를 보여준다.

5) 19~21행은 되게 이상해보이는 구성을 가지고 있다. 먼저 문자열의 내용을 살펴보면 문자열 안에 숫자가 들어가야 할 부분에 %d 라고 써 두었다. 그런 다음 문자열의 뒤에 % 를 붙이고 변수 명을 넣었다.

우리는 이런 것을 ‘문자열 포맷팅’이라고 부른다. 문자열에 특정한 서식을 적용하고, 그 서식에 맞는 값을 치환하여 표시하도록 하는 것이다. 즉 %d 라는 문자는 numbers_of_apple의 숫자값이 치환되어 표시된다. 나머지 두 행도 동일한 방식으로 표시하고 있다.

문자열 포맷팅에서 %d는 digit의 의미로, 숫자를 의미한다. 이와 비슷한 포맷 문자에는 몇 가지가 있는데 가장 흔하게 쓰이는 것들을 소개하겠다.

  • %d : 숫자
  • %f : 소수점이 있는 숫자.
  • %c : 한 글자
  • %s : 문자열
  • %r : 뭐든 상관없음. 변수를 print 한 결과로 치환됨.

6) 이러한 포맷팅이 유요한 것은 마지막 27행에서 드러난다. 27행은 하나의 문자열 안에 이런 치환자를 3개 쓰고 있다. 그리고 문자열 뒤에는 % 를 쓰고 다시 괄호속에 순서대로 들어갈 값을 써주고 있다. 이 때 치환자의 개수와 괄호안의 수식의 개수는 같아야 한다.

다시 한 번 말하지만 포맷팅은 처음에는 이상하게 보여도, 출력하는 용도등으로 쓸 텍스트를 ‘합성’해내는 좋은 방법이다. 익숙해지면 그리 이상하게 보이지도 않고, 또한 어렵지도 않다.

문자열 포매팅

방금 ex02.py를 통해 문자열을 포매팅하는 법을 잠깐 살펴보았다. 포매팅은 문자를 출력하는 것 외에도 문자열을 합성하는데도 유용하게 쓸 수 있다고 했다.

포맷팅 문자열을 만드는 방법은 다음과 같다.

“%d….%f… %r…. %s…” % 치환될 값1, 치환될 값2 ,….)

문자열에 치환자를 포함시키고 문자열 뒤에 %를 표시해서 치환될 값의 묶음과 연결해주면 된다. 그리고 치환될 값이 숫자인지, 소수점을 포함하는 숫자인지, 문자열인지 등에 따라 적절한 치환자를 쓸 수 있으면 되는 것이다.

그럼 이번에는 몇 가지 포매팅을 활용하는 기법을 좀 더 보도록 하자.

ex03.py

ex03.py는 포맷팅을 사용하여 문자열을 합성하고 출력하는 방법을 보여준다. 특이할만한 점은 ‘포맷팅 문자열’ 자체를 변수에 담아두고 출력할 때 합성하는 방법을 쓸 수도 있다는 점이다.

#-*-coding:utf-8

my_name = "sooop"
height = 180
weight = 100
eye = 1.5

print "My name is %s." % my_name
print "I'm %dcm tall and weight %d kg." % (height, weight)
print "My Eyes are %f. I don't need glasses." % eye

print

# string with format
greeting = "Hi, my name is %s" % my_name
print greeting
print

# use format string
more_greet = "Hi, my name is %s. \nI'm %dcm tall and weight %dkg."
print more_greet % (my_name, height, weight)

위의 ex02.py와 마찬가지로 코드의 각 부분이 어떤 의미인지 유추해보고 어떻게 표시될 지 추측해보자. 그리고 실행해보면 다음과 같은 결과가 보이는데, 예상대로 인지 확인해보자.

My name is sooop.
I'm 180cm tall and weight 100 kg.
My Eyes are 1.500000. I don't nee

Hi, my name is sooop

Hi, my name is sooop.
I'm 180cm tall and weight 100kg.

1) 3행에서 이번에는 my_name 이라는 변수에 문자열을 대입했다. 그리고 이를 8행에서 출력한다.

2) 중요한 부분은 15행부터이다. 15행은 print 문이 아니다. greeting 이라는 변수를 정의하면서 이 변수에 포맷 문자열에 다른 변수 값을 합성하여 그 결과를 대입하고 있다. 따라서 greeting은 이 때 “Hi, my name is sooop.”이라는 문자열을 가리키게 된다.

3) 20행에서는 포맷 문자열 그자체를 변수에 대입했다. 21행에서 more_greet 변수 뒤에 치환될 값을 붙여주었다. 따라서 출력되는 시점에 문자열이 합성되고 이를 출력하게 되었다.

ex04.py

한가지 예제를 더 살펴보기로 하자.
# -*-coding:utf-8-*-
print "Mary had a little lamb."
print "Its fleece was white as %s." % 'snow'
print "And everywhere that Mary went."
print "." * 10 # ????

end1 = "C"
end2 = "h"
end3 = "e"
end4 = "e"
end5 = "s"
end6 = "e"
end7 = "B"
end8 = "u"
end9 = "r"
end10 = "g"
end11 = "e"
end12 = "r"

print end1 + end2 + end3 + end4 + end5 + end6,
      print end7 + end8 + end9 + end10 + end11 + end12

당연하다고 생각할 수도 있겠지만, 파이썬에서는 “문자열에 대한 연산”을 지원한다. 사실 포매팅 문자열 역시 문자열에 대한 연산인 셈이다. (포맷 문자열만 변수에 저장했다가 print 시에 연산하는 것 처럼 이해할 수 있다.) 3행을 보면 실제로 포매팅 문자열에 치환 값으로 변수가 아닌 문자열 상수를 넣고 있다. 이런 식으로 2개의 문자열을 합성하는 것이 가능하다.

특히 문자열에 대해 +, * 연산이 가능하다. 문자열을 더하면 문자열끼리 연결되고, 숫자를 곱하면 곱한 숫자값만큼 반복된다는 것을 알 수 있다. 표시되는 결과는 다음과 같다.

Mary had a little lamb.
Its fleece was white as snow.
And everywhere that Mary went.
..........
Cheese Burger

포맷팅 문자열을 사용하는 것은 상당히 쓸모가 많은데, 다음 ex05.py를 통해서 한가지만 더 살펴보기로 하자.

ex05.py

formatter = "%r %r %r %r"

print formatter % (1, 2, 3, 4)
print formatter % ("one", "two", "three", "four")
print formatter % (True, False, False, True)
print formatter % (formatter,   formatter,  formatter,  formatter)
print formatter % (
        "I had this thing.",
        "That you could type up right.",
        "But it didn't sing.",
        "So I said goodnight."
        )

포맷팅 문자열을 변수에 대입한 후 여기에 다양한 치환값을 넣어 매번 다르게 표시하고 있는 것을 확인할 수 있다. 이 예제의 출력은 쉽게 예상할 수 있을 것이다.

1 2 3 4
'one' 'two' 'three' 'four'
True False False True
'%r %r %r %r' '%r %r %r %r' '%r %r %r %r' '%r %r %r %r'
'I had this thing.' 'That you could type up right.' "But it didn't sing." 'So I said goodnight.'

상당히 긴 글이 된 관계로 잠깐 요약을 하고 마무리하겠다. 기본적인 원리와 문법에 대해서는 꼭 기억해야 한다.

  • 문자열 포맷팅은 문자열과 다른 값을 합성하는 방법이다.
  • 문자열 포매팅과 더하기, 곱하기 등은 문자열에 대한 연산이다.
  • 문자열 포매팅은 문자열 % (치환값, 치환값…)의 문법을 사용한다.
  • 변수는 어떤 값을 가리키는 이름표이다.