Chapter 6. 함수

학습목표와 기대효과

• 학습목표

  • 함수를 정의하는 방법과 호출하는 방법을 알아보자.

  • 함수 전달인자, 매개변수, 반환에 대해 알아보자.

• 기대효과

  • 자주 사용하는 기능을 함수로 만들어놓고 사용할 수 있다.

함수는 프로그램에서 자주 사용되는 코드를 만들어 두고 필요할 때마다 호출해서 사용하는 기능(function)이다. 자주 사용하지 않는 코드라도 코드를 구조화 체계화 하기 위해서도 정의한다.

함수의 종류

함수는 크게 내장 함수와 사용자 정의 함수로 나뉜다.

내장함수는 프로그래밍에서 자주 사용하는 기능을 미리 만들어놓은 함수이며, 이미 여러분들이 사용해 본 적이 있는 print(), input(), len()… 등이 이에 속한다. 내장함수는 필요할 때 호출해서 사용하면 된다.

사용자 정의 함수는 프로그래머가 필요에 의해서 만든 함수이며 오늘 여러분들이 정의하고 호출할 함수들이 바로 사용자 정의 함수에 속한다.

함수 정의와 호출

함수를 정의해보고 호출해보자. 함수 정의 형식은 아래와 같다.

def 함수명(매개변수1, 매개변수2, ..., 매개변수n):
    본문 실행문장1
    본문 실행문장2
    ...
    return 리턴값

• 파이썬에서는 함수를 정의하기 위해 def라는 키워드를 사용한다.

• def 다음에는 함수명이 오는데 함수명 짓는 규칙은 변수명 짓는 규칙과 똑같다.

• 함수명() 괄호안에는 매개변수를 적어주며 생략 가능하다. 매개변수는 매개변수 파트에서 자세히 설명한다.

• def 함수명() 괄호 뒤에는 반드시 콜론(:)을 써야 한다.

• 함수안에서 실행되는 문장은 반드시 들여쓰기를 해야한다.

• return은 함수 밖으로 값을 반환할 때 사용하는 키워드이다. 반환 파트에서 자세히 설명한다.

함수 호출 형식은 아래와 같다.

함수명(전달인자1, 전달인자2, ..., 전달인자n)

• 함수 호출은 정의한 함수를 불러서 사용하는 것을 의미한다.

• 정의한 함수는 함수명()을 통해 호출한다.

• 이때 함수명() 괄호안에는 전달인자를 줄 수 있으며 생략 가능하다. 전달인자는 전달인자 파트에서 자세히 설명한다.

심플한 함수 정의

• 간단한 예로, hello() 함수를 정의해보자.

• hello() 함수는 ‘안녕하세요. 반갑습니다.’를 출력하는 함수이다.

• 함수를 정의(또는 수정)하였다면 함수를 인식하도록 실행시켜 주어야 한다.

• 함수 정의 파트를 실행시켜도 함수를 호출하는 것은 아니므로 결과가 나오지는 않는다.

def hello():
  print('안녕하세요. 반갑습니다.')

def dragon_treasure():
  print('Gives you my treasure!')
  print('''
                          __/>^^^;:,'
          .    \'    ,      /-.       :,/|/|'
          _______     __/ ^         :,/ \__'
      _ ./_|___|_\. _(~             ;/ /  /'
          \ \   / /    `-\'--._       / / ,<  ___'
          \ \' \' /   ,__.   /=\     /  _/  >|_\'.'
              \ " /     `_ `--------\'    __ / \',\ \\'
              \./   ,_// ,---_____,   ,_  \_  ,| |'
              V     `--\' |=|           \._/ ,/  |'
                          \=\            `,,/   |'
                          \=\            ||    /'
                              \=\____       |\    \\'
                              / \/    `     <__)    \\'
                              | |                    |'
                          ,__\,\                   /'
                          ,--____>    /\.         ./'
                          \'-__________>  \.______/'
      ''')

심플한 함수 호출

• 정의한 함수를 실행하려면 함수를 호출해야 한다.

• 함수를 호출한다는 의미는 함수 정의파트에 있는 본문 실행 문장을 실행시킨다는 것이다.

• 함수를 호출할 때는 함수명()와 같이 쓴다.

함수명()

hello()

안녕하세요. 반갑습니다.

dragon_treasure()

Gives you my treasure!

                          __/>^^^;:,'
          .    '    ,      /-.       :,/|/|'
          _______     __/ ^         :,/ \__'
      _ ./_|___|_\. _(~             ;/ /  /'
          \ \   / /    `-'--._       / / ,<  ___'
          \ ' ' /   ,__.   /=\     /  _/  >|_'.'
              \ " /     `_ `--------'    __ / ',\ \'
              \./   ,_// ,---_____,   ,_  \_  ,| |'
              V     `--' |=|           \._/ ,/  |'
                          \=\            `,,/   |'
                          \=\            ||    /'
                              \=\____       |\    \'
                              / \/    `     <__)    \'
                              | |                    |'
                          ,__\,\                   /'
                          ,--____>    /\.         ./'
                          '-__________>  \.______/'
      

hello()
dragon_treasure()

안녕하세요. 반갑습니다.
Gives you my treasure!

                          __/>^^^;:,'
          .    '    ,      /-.       :,/|/|'
          _______     __/ ^         :,/ \__'
      _ ./_|___|_\. _(~             ;/ /  /'
          \ \   / /    `-'--._       / / ,<  ___'
          \ ' ' /   ,__.   /=\     /  _/  >|_'.'
              \ " /     `_ `--------'    __ / ',\ \'
              \./   ,_// ,---_____,   ,_  \_  ,| |'
              V     `--' |=|           \._/ ,/  |'
                          \=\            `,,/   |'
                          \=\            ||    /'
                              \=\____       |\    \'
                              / \/    `     <__)    \'
                              | |                    |'
                          ,__\,\                   /'
                          ,--____>    /\.         ./'
                          '-__________>  \.______/'
      

😄 아래 output sample과 같이 메뉴를 출력하는 함수 menu()를 정의하고 호출해보세요. 줄(===)은 ‘=’*70으로 그리세요.

Output Sample

======================================================================
['햄에그', 'BLT', '치킨샐러드', '리코다치즈', '런치샌드위치', '미니버거']
======================================================================

menulist=['햄에그','BLT','치킨샐러드','리코다치즈','런치샌드위치', '미니버거']

매개변수와 전달인자를 가진 함수 호출과 정의

매개변수

def 함수명(매개변수1, 매개변수2, ..., 매개변수n):
    본문 실행문장1
    본문 실행문장2

• 함수를 정의할 때 함수명() 괄호안에 매개변수를 적어줄 수도 있다. (위에서 봤던 심플한 함수 정의와 같이 전달받아야 할 데이터가 없다면 생략한다.)

• 매개변수는 함수 안과 함수 밖을 연결해주는 매개체 역할을 해준다고 해서 매개변수이다.

• 함수 밖에서부터 함수안으로 전달되는 데이터를 받는 변수이다.

• 전달받아야 할 인자가 하나 이상이라면 매개변수 명을 콤마로 나열한다.

• 매개변수는 함수 정의파트 본문에서 사용되는 것이 일반적이다.

def hello2(name):
  print(f'{name}님 안녕하세요. 반갑습니다.')

def add(a,b):
  print(f'{a}+{b}의 값은 {a+b}입니다.')

전달인자

함수명(전달인자1, 전달인자2, ..., 전달인자n)

• 함수가 매개변수를 가지고 있다면 함수를 호출할 때 함수명() 괄호안에 전달인자를 적어줄 수도 있다. (위에서 봤던 심플한 함수 호출과 같이 전달해야 할 데이터가 없다면 생략한다.)

• 전달인자는 함수를 호출하면서 함수 정의파트에게 데이터를 전달할 때 사용한다.

• 전달인자는 파라미터, 인수라고도 불린다.

• 전달인자가 여러개라면 콤마로 나열한다.

hello2('홍길동')

홍길동님 안녕하세요. 반갑습니다.

• 전달인자가 두 개라면 매개변수에 차례대로 저장된다.

• 아래 코드에서 a에는 10이, b에는 20이 전달된다.

add(10, 20)

10+20의 값은 30입니다.

😄 메뉴를 입력받아 해당 메뉴의 주문을 확인하는 메시지를 출력하는 order()함수를 정의하고 호출하세요. 메뉴 입력은 함수 밖에서 이루어집니다.

Input Sample

치킨샐러드

Output Sample

======================================================================
['햄에그', 'BLT', '치킨샐러드', '리코타치즈', '런치샌드위치', '미니버거']
======================================================================
메뉴를 선택해주세요: 치킨샐러드
당신은 치킨샐러드를 주문하셨습니다.

menulist=['햄에그','BLT','치킨샐러드','리코타치즈','런치샌드위치', '미니버거']

def menu():
  print('='*70)
  print(menulist)
  print('='*70)

# order() 함수 정의
def


menu()
inputOrder = input('메뉴를 선택해주세요: ')

# order() 함수 호출

  File "<ipython-input-11-a4ccbd0b5de3>", line 9
    def
       ^
SyntaxError: invalid syntax

반환(return)

• return은 함수 정의파트에서 사용된다.

• return은 크게 두 가지 역할이 있다.

  • 첫 번째는 함수에서 만들어진 값을 호출자에게 반환 하는 것이다.

  • 두 번째는 함수를 탈출하는 것이다.

• return이 없어도 함수(정의파트)안의 본문 실행 문장들을 끝까지 다 실행하면 함수를 빠져나온다. 이때 되돌아오는 위치는 함수 호출코드의 위치이다.

• 디저트를 반환하는 함수 dessert()를 정의하고 호출해보자.

def dessert(a,b,c):
  print('샤부작~샤부작~')
  print(f'{a+b+c}, 완성되었습니다.')
  return a+b+c
  #return a,b,c

order_dessert ='아이스크림'
#order_dessert = input('Order dessert: ')

print(f'{dessert("초코", "바닐라", order_dessert)}, 받았습니다.')

• 함수로부터 반환 받은 값을 위에서와 같이 바로 출력할 수도 있지만, 아래와 같이 변수에 저장할 수도 있다.

r_dessert = dessert("딸기", "바닐라", order_dessert)
print(f'맛있는 {r_dessert}입니다.')

• return을 만나면 함수를 탈출하기 때문에 return 이후에 어떠한 코드가 있어도 전혀 실행되지 않는다.

def dessert(a,b,c):
  print('샤부작~샤부작~')
  print(f'{a+b+c}, 완성되었습니다.')
  return a+b+c
  print('여긴 무인도야 절대 아무도 안와')

r_dessert = dessert("수박", "키위", order_dessert)
print(f'맛있는 {r_dessert}입니다.')

• 함수로부터 return이 없는데 반환값을 출력하면 None을 출력한다.

def dessert(a,b,c):
  print('샤부작~샤부작~')
  print(f'{a+b+c}, 완성되었습니다.')

print(f'{dessert("초코", "바닐라", order_dessert)}, 받았습니다.')

r_dessert = dessert("수박", "키위", order_dessert)
print(f'맛있는 {r_dessert}입니다.')

😄 정수 두개 x,y를 전달받아 \(x^y\)를 반환하는 mypow() 함수를 정의하시오.

Input Sample

5
2

Output Sample

25

#함수 정의
def

#함수 호출
x = int(input('First num: '))
y = int(input('Second num: '))
mypow(x,y)

변수의 유효범위(Variable Scope)

• 변수는 변수의 유효범위에 따라 전역변수와 지역변수로 나뉜다.

• 변수의 유효범위는 변수의 수명 또는 변수가 영향을 미치는 범위를 의미한다.

• 전역변수의 유효범위는 프로그램 전체이다.

• 반면, 지역변수의 유효범위는 그 변수를 정의한 함수내에서만 유효하다. 즉, 함수가 호출되었을 때 생성되며 함수를 벗어나면 수명을 다한다.

• 아래의 예를 통해 전역변수와 지역변수의 개념을 확실히 이해하도록 하자.

지역변수

• func1() 함수와 func2() 함수를 정의하고, 각 함수 안에 변수 v1과 v2를 정의하였다.

• 변수 v1과 v2는 지역변수이며 자신이 탄생한 함수 안에서는 유효하다.

def func1():
  v1=100
  print(f'func1의 local area: {v1}')

def func2():
  v2=200
  print(f'func2의 local area: {v2}')

func1()
func2()

• 하지만 지역변수 v1, v2는 그 변수가 정의된 함수 내에서만 유효하므로 전역지역에서는 v1, v2가 유효하지 않다.

def func1():
  v1=100
  print(f'func1의 local area: {v1}')

def func2():
  v2=200
  print(f'func2의 local area: {v2}')    

func1()
func2()
print(f'Global area: {v1, v2}')

• 또한 v2는 func2()의 지역변수이므로 func1() 함수에서는 v2가 유효하지 않다. 이는 v1도 마찬가지이다.

def func1():
  v1=100
  print(f'func1의 local area: {v2}')

def func2():
  v2=200
  func1()
  print(f'func2의 local area: {v1}')

func2()

전역변수

• 함수밖 Global area에서 정의되어 있는 변수를 전역변수라 한다.

• 아래 코드 v4 = 400에서 변수 v4는 전역변수이다.

• 전역변수는 유효범위가 프로그램 전체이므로 함수에서도 변수 v4을 참조할 수 있다.

def func1():
  v1 = 100
  print(f'func1의 local area: {v1, v4}')

v4 = 400
func1()

• 함수내에서는 전역변수를 참조할 수는 있지만 권한 없이 수정할 수는 없다.

• 아래 코드에서와 같이, 전역변수 수정을 시도하려 했다면 에러가 발생한다. 정확히 말하면 권한 없이 수정할 수는 없기에 지역변수 v4를 찾지만 정의되어 있지 않아서 에러가 발생한다.

def func1():
    v1 = 100
    v4 = v4 + 500
    print(f'func1의 local area: {v4}')

v4 = 400
func1()

• 함수안에서 전역변수를 정의하거나 전역변수로 지정하려면 global 키워드를 쓴다.

def func1():
  global v5
  v5 = 400
  print(f'func1의 local area: {v5}')

func1()
print(f'Global area: {v5}')

def func1():
  global v4
  v4 = v4 + 400
  print(f'func1의 local area: {v4}')

v4 = 400
func1()
print(f'Global area: {v4}')

• 전역변수 이름과 지역변수 이름이 같으면 어떻게 될까?

• 아래 코드 name = ‘유재석’에서 변수 name은 전역변수이다.

• 전역변수는 유효범위가 프로그램 전체에서 유효하므로 func1() 함수안에서도 참조 가능하다.

• func2()의 경우는 어떨까? 전역변수 name이 있지만, func2()에서도 name=’유재석’과 같이 동일한 이름의 변수 name이 정의되어 있다. 이때에는 지역변수 name이 전역변수 name보다 우선 시 된다.

def func1():
  print(f'func1의 local area: {name}')

def func2():
  name = '유재석'
  print(f'func2의 local area: {name}')

name = '유재석'
func1()
func2()
print(f'Global area: {name}')

수업은 여기까지 입니다.

---

(Advanced)알아두면 유용한 map() 함수

• 지금 당장 몰라도 되지만 알아두면 유용하게 사용할 수 있다.

• map() 함수는 함수명과 반복가능한 데이터를 전달인자로 받아 함수에 의해 수행된 결과를 반환해주는 함수이다.

• 이때 반환값은 map 객체이므로 list()나 tuple()로 변환하여 결과를 확인해야 한다.

• 형식은 아래와 같다.

map(함수명, iterable data)

• 리스트의 아이템으로 ‘1’, ‘2’,’3’을 숫자로 변환하기 위해 map() 함수를 사용해보자.

• 전달인자로 주는 함수명은 정수로 변환하는 int() 함수이다.

• 이 때 int() 함수를 지금 호출하는 것이 아니라 전달인자로 전달하는 것이므로 반드시 괄호없이 함수명 int만 써야한다.

a=['1', '2', '3']
list(map(int, a))

• 여러분들이 정의한 사용자 정의함수 또한 map()함수의 전달인자로 줄 수 있다.

• 예를 들어 아래와 같이 wow()함수를 정의해보자. 여기서 정의한 wow()함수는 문자열을 입력받아 첫 글자만 대문자로 수정해주는 함수이다.

• 즉 ‘hi’를 전달인자로 주면 ‘Hi’를 반환한다.

def wow(text):
  text=text[0].upper()+text[1:]
  return text
wow('hi')

• 앞에서 정의한 wow()함수와 리스트변수 a를 map()의 전달인자로 사용해보자.

• 리스트 a의 모든 아이템들이 첫 글자가 대문자로 변환 된것을 확인할 수 있다.

a = ['hello', 'welcome', 'fun', 'wow']
a = list(map(wow, a))
print(a)

마무리

• 함수는 프로그램에서 자주 사용되는 소스코드를 만들어두고 필요할 때 사용하는 기능이다.

• 코드를 구조화 체계화 하기 위해서도 정의한다.

• 함수를 정의하여 사용하면 다음과 장점을 가질 수 있다.

• 코드의 간결성: 코드가 중복되지 않고 간결해진다.

• 코드의 재사용성: 한 번 작성해둔 코드를 여러 번 사용하므로 코드를 재사용할 수 있다.

• 코드 수정의 용이성: 프로그램 기능을 함수로 나누어 묶기 때문에 코드 수정이 쉽다.

• 프로그램의 모듈화: 기능별로 함수를 작성하므로 프로그램 모듈화가 증대된다.

• 함수는 def 함수이름(): 으로 정의하며, 함수이름을 명시하여 호출한다.

• 전역변수의 유효범위는 프로그램 어디에서든 사용 가능하다.

• 지역변수의 유효범위는 지역변수가 선언된 함수 내부에서만 사용 가능하다.

• 전달인자는 함수 외부에서 내부로 값을 전달할 때 사용하며, 함수 호출 시 괄호 안에 기입한다.

• 매개변수는 함수 정의에서 괄호 안에 기입된 변수를 뜻하며, 전달인자로부터 값을 전달 받아 함수 내부에서 사용된다.

• return은 함수의 결과를 함수 외부로 반환할 때 사용하는 키워드이다.