변수(Variables)
변수는 데이터를 저장하는 이름이 붙은 메모리 공간을 의미합니다. 프로그래밍에서 변수는 값을 저장하고, 그 값을 참조하거나 수정하는 데 사용됩니다. 파이썬에서는 변수의 타입을 명시적으로 선언할 필요가 없으며, 변수에 값을 할당할 때 자동으로 데이터 타입이 결정됩니다. 예를 들어, x = 10이라고 하면 x는 정수형 변수로 인식됩니다. 변수는 프로그램의 상태를 저장하고, 다양한 연산을 수행하는 데 필수적인 요소입니다.
자료형(Data Types)
정수형은 소수점이 없는 숫자를 나타내는 자료형입니다. 파이썬에서는 양수, 음수, 0을 포함한 모든 정수를 표현할 수 있습니다. 정수형은 메모리의 크기에 따라 다르게 저장되며, 파이썬 3에서는 정수의 크기에 제한이 없습니다. 즉, 메모리가 허용하는 한 매우 큰 정수도 사용할 수 있습니다. 정수형은 기본적인 산술 연산(덧셈, 뺄셈, 곱셈, 나눗셈 등)에 사용되며, 다양한 수학적 계산에 필수적입니다.
제어문(Control Statements)
조건문은 특정 조건이 참인지 거짓인지에 따라 코드 블록의 실행 여부를 결정하는 제어문입니다. 파이썬에서는 if, elif, else 키워드를 사용하여 조건문을 작성합니다. 조건문을 사용하면 프로그램의 흐름을 동적으로 변경할 수 있습니다.
함수(Functions)
함수를 정의하는 것은 특정 작업을 수행하는 코드 블록을 만드는 과정입니다. 파이썬에서는 def 키워드를 사용하여 함수를 정의합니다. 함수는 이름, 매개변수, 그리고 실행할 코드 블록으로 구성됩니다.
모듈(Modules)
모듈은 파이썬 코드의 파일로, 함수, 클래스, 변수 등을 포함할 수 있습니다. 모듈을 사용하면 코드의 구조를 개선하고, 여러 프로그램에서 재사용할 수 있는 기능을 제공합니다. 모듈은 .py 확장자를 가진 파일로 저장됩니다.
클래스와 객체(Class and Objects)
클래스는 객체를 생성하기 위한 청사진 또는 템플릿입니다. 클래스는 속성(데이터)과 메서드(기능)를 정의합니다. 예를 들어, '자동차'라는 클래스를 정의할 때, 속성으로는 색상, 모델, 연료 유형 등이 있을 수 있고, 메서드로는 주행, 정지, 연료 주입 등이 있을 수 있습니다. 클래스를 통해 여러 개의 객체를 생성할 수 있으며, 각 객체는 클래스에서 정의한 속성과 메서드를 가집니다. 클래스는 코드의 재사용성을 높이고, 프로그램의 구조를 명확하게 하는 데 기여합니다.
예외 처리(Exception Handling)
예외는 프로그램 실행 중 발생하는 비정상적인 상황을 의미합니다. 예외는 다양한 원인으로 발생할 수 있으며, 일반적으로 다음과 같은 종류로 분류됩니다.
파일 입출력(File I/O)
파일 입출력은 컴퓨터 프로그램이 데이터를 파일에 저장하거나 파일에서 데이터를 읽어오는 과정을 포함합니다. 파일은 데이터를 영구적으로 저장할 수 있는 매체로, 텍스트 파일, 바이너리 파일 등 다양한 형식이 있습니다. 파일 입출력은 데이터의 영속성을 제공하며, 프로그램이 종료된 후에도 데이터를 유지할 수 있게 합니다. 예를 들어, 사용자 설정, 로그 파일, 데이터베이스 백업 등 다양한 용도로 사용됩니다.
딕셔너리(Dictionaries)
딕셔너리는 키(key)와 값(value) 쌍으로 구성된 데이터 구조로, 각 키는 고유해야 하며, 이를 통해 해당 값에 빠르게 접근할 수 있습니다. 딕셔너리는 해시 테이블을 기반으로 구현되어 있어, 평균적으로 O(1)의 시간 복잡도로 데이터를 검색할 수 있습니다.
람다 함수(Lambda Functions)
람다 함수는 이름이 없는 함수로, 주로 한 줄의 표현식으로 정의됩니다. Python에서는 lambda 키워드를 사용하여 람다 함수를 생성할 수 있습니다. 기본적인 문법은 다음과 같습니다:
리스트 내포(List Comprehensions)
리스트 내포는 기존의 리스트를 기반으로 새로운 리스트를 생성하는 간결한 문법입니다. 기본적인 문법은 다음과 같습니다:
데코레이터(Decorators)
데코레이터는 다른 함수를 인자로 받아서 새로운 함수를 반환하는 함수입니다. 이를 통해 기존 함수의 동작을 수정하거나 추가 기능을 부여할 수 있습니다.
제너레이터(Generators)
제너레이터는 이터레이터의 일종으로, 값을 하나씩 생성할 수 있는 함수입니다. 일반 함수는 return 문을 사용하여 값을 반환하지만, 제너레이터는 yield 키워드를 사용하여 값을 반환합니다. yield는 함수의 실행 상태를 저장하고, 다음 호출 시 그 상태에서부터 실행을 재개할 수 있게 합니다. 이로 인해 제너레이터는 메모리를 절약하면서도 큰 데이터 집합을 처리할 수 있는 장점이 있습니다.
파이썬 패키지(Python Packages)
파이썬 패키지는 관련된 모듈들을 하나의 디렉토리로 묶어 관리할 수 있도록 해주는 구조입니다. 패키지는 일반적으로 디렉토리 안에 __init__.py 파일을 포함하고 있으며, 이 파일은 해당 디렉토리가 패키지임을 Python에게 알리는 역할을 합니다. 패키지를 사용하면 코드의 재사용성을 높이고, 모듈 간의 네임스페이스 충돌을 방지할 수 있습니다. 패키지는 서브패키지를 포함할 수 있어, 복잡한 프로젝트를 체계적으로 구성할 수 있습니다.