사용자 정의 함수

1. 함수 기본 구조

• 선언과 호출(define & call)
• 입력(input)
• 범위(scope)
• 결과값(output)

1-1. 선언 및 호출

• 함수의 선언은 def 키워드를 활용함

• 들여쓰기를 통해 Function body(실행될 코드 블록)을 작성함

• Docstring은 함수 body 앞에 선택적으로 작성 가능

• 작성시에는 반드시 첫 번째 문장에 문자열''' '''

• Docstring은 함수, 모듈, 클래스, 메서드와 같은 파이썬 코드 블록에 대한 문서화를 위한 문자열

# ex) Docstring 예시

def add_numbers(a, b):
    """
    두 숫자를 더하는 함수
  
    Parameters:
    - a (int): 더할 숫자
    - b (int): 더할 숫자
  
    Returns:
    int: 두 숫자의 합
    """
    return a + b

• 함수는 parameter를 넘겨줄 수 있음

• 함수는 동작 후에 return을 통해 결과값을 전달함

• 함수는 함수명()으로 호출

• parameter가 있는 경우, 함수명(값1, 값2, …)로 호출

  # ex)
  
  def foo():
      return True
  
  # 호출
  foo()
  
  -----------------------------------
  
  def add(x, y):
      return x + y
  
  # 호출
  add(2, 3)
  
  -----------------------------------
  
  num1 = 0
  num2 = 1
  
  def func1(a, b):
      return a + b
  
  def func2(a, b):
      return a - b
  
  def func3(a, b):
      return func1(a, 5) + func2(5, b)
  
  result = func3(num1, num2)
  print(result)
  
  # 출력
  # 9

2. 함수의 결과값(Output)

• 함수는 반드시 값을 하나만 return한다.
• 명시적인 return이 없는 경우에도 None을 반환한다.
• 함수는 return과 동시에 실행이 종료된다.

Q) 아래 코드의 문제점은 무엇일까?

def minus_and_product(x, y):
    return x - y
    return x * y


minus_and_product(4, 5)

# 출력
# -1

# 두 번째 return의 경우 절대 실행되지 않는다.

Q) 두 개 이상의 값을 return을 통해 반환하려면 어떻게 해야할까?

def minus_and_product(x, y):
    return x - y, x * y


minus_and_product(4, 5)

# 출력
# (-1, 20)

# 튜플로 반환한다.

3. 함수의 입력(Input)

• Parameter: 함수를 실행할 때, 함수 내부에서 사용되는 식별자
• Argument: 함수를 호출할 때, 넣어주는 값
• 필수 Argument: 반드시 전달되어야 하는 argument
• 선택 Argument: 값을 전달하지 않아도 되는 경우는 기본 값이 전달

# ex)

def function(x):  # paramenter : x
    return x


function(1)  # argument : 1

3-1. Positional Arguments

• 기본적으로 함수 호출 시 Argument는 위치에 따라 함수 내에 전달됨

def add(x, y):
    return x + y


add(2, 3)

3-2. Keyword Arguments

• 직접 변수의 이름으로 특정 Argument를 전달할 수 있음
• Keyword Argument 다음에 Positional Argument를 활용할 수 없음

def add(x, y):
    return x + y


add(x=2, y=5)
add(2, y=5)

3-3. Default Arguments Values

• 기본값을 지정하여 함수 호출 시, Argument 값을 설정하지 않도록 함
• 정의된 것보다 더 적은 개수의 Argument들로 호출될 수 있음

def add(x, y=0):
    return x + y


add(2)

3-4. 정해지지 않은 개수의 Arguments

• 여러 개의 Positional Argument를 하나의 필수 parameter로 받아서 사용
• 몇 개의 Positional Argument를 받을지 모르는 함수를 정의할 때 유용
• Argument들은 튜플로 묶여 처리되며, parameter에 *를 붙여 표현

def add(*args):
    for arg in args:
        print(arg)


add(2)
add(2, 3, 4, 5)

3-5. 정해지지 않은 개수의 Keyword Arguments

• 함수가 임의의 개수 Argument를 Keyword Argument로 호출될 수 있도록 지정
• Argument들은 딕셔너리로 묶여 처리되며, parameter에 **를 붙여 표현

def family(**kwargs):
    for key, value in kwargs:
        print(key, ":", value)


family(father='John', mother='Jane', me='John Jr.')

4. 함수의 범위(Scope)

4-1. 함수의 scope

• 함수는 코드 내부에 local scope를 생성하며, 그 외의 공간인 global scope로 구분된다.

• scope

• global scope: 코드 어디에서든 참조할 수 있는 공간

• local scope: 함수가 만든 scope로 함수 내부에서만 참조 가능

• variable

• global variable(전역 변수): global scope에 정의된 변수

• local variable(지역 변수): local scope에 정의된 변수

4-2. 객체 수명주기

• 객체는 각자의 수명주기(Lifecycle)가 존재한다.

- built-in scope

• 파이썬이 실행된 이후부터 영원히 유지

- global scope

• 모듈이 호출된 시점 이후 혹은 인터프리터가 끝날 때까지 유지

- local scope

• 함수가 호출될 때 생성되고, 함수가 종료될 때까지 유지

# ex) 함수 내에서 지정된 변수를 함수 밖에서 사용하면?

def func():
    a = 20
    print('local', a)


func()
print('global', a)

# 출력
# 'local' 20
# NameError: name 'a' is not defined

# 변수 a는 함수 func 즉, Local Scope에서만 존재한다.
# 따라서 함수 밖에서 변수 a를 사용하게 되면, NameError가 발생한다.

4-3. 이름 검색 규칙(Name Resolution)

• 파이썬에서 사용되는 이름(식별자)들은 이름공간(namespace)에 저장되어 있다.
• 아래와 같은 순서로 이름을 찾아나가며, LEGB Rule이라고 한다.

• 즉, 함수 내에서는 바깥 Scope의 변수에 접근은 가능하지만, 수정은 불가능하다.