파이썬 프로그래밍 기초 - 함수

함수

: 반복되는 부분이 있을 경우, '반복적으로 사용되는 가치 있는 부분'을 한 뭉치로 묶어

'어떤 입력값을 주었을 때 어떤 결괏값을 리턴해준다'는 식의 함수로 작성

: 자신이 작성한 프로그램을 기능 단위의 함수로 분리해 놓으면 프로그램 흐름을 일목요연하게 볼 수 있다.

 

파이썬의 함수 구조

def는 함수를 만들 때 사용하는 예약어이며, 함수 이름은 임의로 만들 수 있다.

def 함수_이름(매개변수):
	수행할_문장1
    수행할_문장2
    ...

함수 이름 뒤 매개변수는 함수에 입력으로 전달되는 값을 받는 변수이다.

예제1)

함수의 이름은 add이고 입력으로 2개의 값을 받으며 리턴값(출력값)은 2개의 입력값을 더한 값이다.

>>> def add(a,b):
... 	return a+b
...

>>> a = 3
>>> b = 4
>>> c = (a,b) # add(3,4)의 리턴값을 c에 대입
>>> print(c)
7

 

매개변수와 인수

매개변수 : 함수에 입력으로 전달된 값을 받는 변수

인수 : 함수를 호출할 때 전달하는 입력값

>>> def add(a,b): # a,b는 매개변수
... 	return a + b

>>> print(add(3,4)) # 3,4는 인수

입력값과 리턴값에 따른 함수의 형태

함수는 들어온 입력값을 받은 후 어떤 처리를 하여 적절한 값을 리턴해준다.

함수의 형태는 입력값과 리턴값 존재 유무에 따라 4가지 유형으로 나뉜다.

일반적인 함수 - 입력값이 있고 리턴값이 있는 함수

def 함수_이름(매개변수):
 	수행할_문장
	...
	return 리턴값

>>> def add(a,b):
...     result = a+b
...     return result # a+b의 결괏값 리턴
...
>>> a = add(3,4) # 리턴값을_받을_변수 = 함수_이름(입력_인수1, 입력_인수2,...)
>>> print(a)
7

 

입력값이 없는 함수

>>> def say():
...     return 'Hi'
...
>>> a = say() # 리턴값을_받을_변수 = 함수_이름()
>>> print(a)
Hi

 

리턴값이 없는 함수

>>> def add(a,b):
...     print("%d, %d의 합은 %d 입니다." % (a,b,a+b))
...
>>> add(3,4) # 함수_이름(입력_인수1, 입력_인수2..)
3, 4의 합은 7 입니다.

 

  + 리턴값이 없는 함수를 리턴받을 값이 있는 것처럼 사용하기 (a 변수에 대입하고 a 값 출력)

>>> a = add(3,4) # add 함수의 리턴값을 a에 대입
3, 4의 합은 7 입니다.
>>> print(a) # a값 출력
None # None을 리턴한다는 것은 리턴값이 없다는 것이다.

=> add(3,4)는 리턴값이 없기 때문에 a에 대입되는 값이 없다. 따라서 print(a) 시 None이 출력된다.

입력값도, 리턴값도 없는 함수

>>> def say():
...     print('Hi')
...
>>> say() # 함수_이름()
Hi

 

매개변수를 지정하여 호출하기

함수를 호출할 때 매개변수를 지정할 수 있다.

>>> def sub(a,b):
...     return a-b
...
>>> result = sub(a=7,b=3) # a에 7, b에 3을 전달
>>> print(result)
4

 

매개변수를 지정하면 순서에 상관없이 사용할 수 있다는 장점이 있다.

>>> result = sub(b=5, a=3)
>>> print(result)
-2

 

입력값이 몇개가 될지 모를 때는 어떻게 해야 할까?

def 함수_이름(*매개변수):
	수행할_문장
	...

괄호 안의 매개변수 부분이 *매개변수로 바뀌었다.

여러개의 입력값을 받는 함수 만들기

>>> def add_many(*args):
...     result=0
...     for i in args:
...         result = result + i # *args에 입력받은 모든 값을 더한다.
...     return result
...

 

add_many 함수는 입력값이 몇개이든 상관없다.

*args처럼 매개변수 이름 앞에 *을 붙이면 입력값을 전부 모아 튜플로 만들어준다.

ex) add_many(1,2,3)을 쓰면 args는 (1,2,3)이 되고, add_many(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10)을 쓰면 args는 (1,2,3,4,5,6,7,8,9,10)이 된다.

>>> result = add_many(1,2,3)
>>> print(result)
6
>>> result = add_many(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10)
>>> print(result)
55

 

예제)

>>> def add_mul(choice, *args):
...     if choice == 'add':
...         result = 0
...         for i in args:
...             result = result + i
...     elif choice == 'mul':
...         result = 1
...         for i in args:
...             result = result * i
...     return result
...
>>> result = add_mul('add',1,2,3,4,5)
>>> print(result)
15
>>> result = add_mul('mul',1,2,3,4,5)
>>> print(result)
120

 

키워드 매개변수, kwargs

키워드 매개변수를 사용할 때는 매개변수 앞에 별 2개(**)를 붙인다.

>>> def print_kwargs(**kwargs):
...     print(kwargs)
...
>>> print_kwargs(a=1)
{'a': 1}
>>> print_kwargs(name='foo',age=3)
{'name': 'foo', 'age': 3}

**kwargs처럼 매개변수 이름 앞에 **을 붙이면 매개변수 kwargs는 딕셔너리가 되고 모든 key=value 형태의 입력값이 그 딕셔너리에 저장된다는 것을 알 수 있다.

함수의 리턴값은 언제나 하나이다.

>>> def add_and_mul(a,b):
...     return a+b, a*b
...
>>> result = add_and_mul(3,4) # 1
>>> print(result)
(7, 12)
>>> result1,result2 = add_and_mul(3,4) # 2 하나의 튜플값을 두개로 분리하여 받고싶을 때
>>> print(result1,result2)
7 12

1. add_and_mul 함수의 리턴값 a+b, a*b는 튜플값 하나인 (a+b, a*b)로 리턴된다.

Q. 리턴값은 a+b와 a*b인데 리턴값을 받아들이는 변수는 result 하나만 쓰였으므로 오류가 발생하지 않을까?
  => 오류는 발생하지 않는다. 함수의 리턴값은 2개가 아니라 언제나 1개이기 때문이다.

  => add_and_mul 함수의 리턴값 a+b와 a*b는 튜플값 하나인 (a+b, a*b)로 리턴된다.

 

2. result1, result2 = (7,12)가 되어 result1 = 7 / result2 = 12가 된다.

  => 하나의 튜플값을 2개의 값으로 분리하여 받고 싶은 경우

리턴값이 두개라면? - 먼저 사용한 한개만 출력된다.

>>> def add_and_mul(a,b):
...     return a+b
...     return a*b
...
>>> result = add_and_mul(2,3)
>>> print(result)
5
>>> # 아래 함수와 완전히 동일하다.
>>> def add_and_mul(a,b):
...     return a+b
...

첫 번째 리턴문인 a+b만 실행되고 두 번째 return문인 a*b는 실행되지 않는다.

즉, 함수는 return문을 만나는 순간, 리턴값을 돌려 준 다음 함수를 빠져나가게 된다.

 

return의 또 다른 쓰임새
: 특별한 상황일 때 함수를 빠져나가고 싶다면 return을 단독으로 써서 함수를 즉시 빠져나갈 수 있다.

>>> def say_nick(nick):
...     if nick == "바보":
...         return
...     print("나의 별명은 %s 입니다." % nick)
...
>>> say_nick('야호')
나의 별명은 야호 입니다. # return문이 실행되지 않고 print문이 실행
>>> say_nick('바보')
>>>		# return문이 실행되어 함수를 빠져나왔다.

 

매개변수에 초깃값 미리 설정하기

>>> def say_myself(name, age, man=True):
...     print("나의 이름은 %s 입니다." % name)
...     print("나이는 %d살 입니다." % age)
...     if man:
...         print("남자입니다.")
...     else:
...         print("여자입니다.")
...
>>> say_myself("박응용",27)
나의 이름은 박응용 입니다.
나이는 27살 입니다.
남자입니다.
>>> say_myself("박응용",27,True)
나의 이름은 박응용 입니다.
나이는 27살 입니다.
남자입니다.

man = True처럼 매개변수에 미리 값을 넣어준 경우 이것이 바로 함수의 매개변수에 초깃값을 설정하는 방법이다.

 

- 초깃값이 설정된 부분을 False로 바꿔 호출해보자

>>> say_myself("박응선",27,False)
나의 이름은 박응선 입니다.
나이는 27살 입니다.
여자입니다.

 

매개변수 설정 시 주의사항 - 초깃값을 설정한 매개변수의 위치에 주의하자

'초깃값이 없는 매개변수'는 '초깃값이 있는 매개변수' 뒤에 사용할 수 없다.

초기화하고 싶은 매개변수는 항상 뒤쪽에 놓아야 한다.

>>> def say_myself(name, man=True, age):
  File "<python-input-17>", line 1
    def say_myself(name, man=True, age):
                                   ^^^
SyntaxError: parameter without a default follows parameter with a default

 

함수 안에서 선언한 변수의 효력 범위

a = 1 # 함수 밖의 변수 a
def vartest(a): # vartest 함수 선언
    a = a + 1

vartest(a) # vartest 함수의 입력값으로 a를 대입
print(a) # a 값 출력

### 실행 결과
1
###

함수 안에서 사용하는 매개변수는 함수 안에서만 사용하는 '함수만의 변수'이다.

즉, def vartest(a)에서 입겱값을 전달 받는 매개변수 a는 함수 안에서만 사용하는 변수일 뿐, 함수 밖의 변수 a와는 전혀 상관없다.

 

함수 안에서 함수 밖의 변수를 변경하는 방법

1. return 사용하기

a = 1
def vartest(a):
    a = a+1
    return a
a = vartest(a)
print(a)

### 실행결과
2
###

여기서도 물론 vartest 함수 안의 a 매개변수는 함수 밖의 a와는 다른 것이다.

 

2. global 명령어 사용하기

a = 1
def vartest():
    global a
    a = a + 1

vartest()
print(a)

### 실행결과
2
###

global a 문장은 함수 안에서 함수 밖의 a 변수를 직접 사용하겠다는 뜻이다.

그러나 프로그래밍 시 global 명령어는 사용하지 않는 것이 좋다.

함수는 독립적으로 존재하는 것이 좋고, 외부 변수에 종속적인 함수는 그다지 좋은 함수가 아니다.

따라서 global 명령어 사용 방식은 지양하자.

 

lambda 예약어

lambda는 함수를 생성할 때 사용하는 예약어로, def와 동일한 역할을 한다.

함수를 한줄로 간결하게 만들 때 사용하며, def를 사용해야 할 정도로 복잡하지 않거나 def를 사용할 수 없는 곳에 주로 쓰인다.

함수_이름 = lambda 매개변수1, 매개변수2, ... : 매개변수를_이용한_표현식

>>> add = lambda a,b: a +b
>>> result = add(3,4)
>>> print(result)
7