함수는 코드의 재사용성과 가독성을 높이는 핵심 도구입니다.
반복적인 코드를 제거하고, 복잡한 프로그램을 작은 단위로 나누어 관리할 수 있게 해줍니다.
파이썬에서는 매개변수, return, 콜백, 람다 등 다양한 함수 기능을 제공합니다.
1. 함수 📦
함수란?
함수는 특정 작업을 수행하는 코드 블록을 의미합니다.
함수를 사용하면 다음과 같은 장점을 얻을 수 있습니다:
- 반복적인 코드 제거 및 재사용성 향상
- 코드의 가독성 및 유지보수 향상
- 오류 추적 및 디버깅 용이
함수의 기본 형태
def 함수이름():
코드1
코드2
...
실습 예제 1: 기본 함수 만들기
def hello(name):
print("안녕하세요.")
print(f"제 이름은 {name}입니다.")
print("만나서 반갑습니다.")
# 함수 호출
hello("변우석")
hello("차은우")
hello("배수지")
문제 1 - 나만의 인사 함수 (기초) 🎯
다음 요구사항을 만족하는 introduce() 함수를 작성하고 호출 결과를 확인하라.
- 이름과 취미를 매개변수로 받아 인사 문장을 2줄 출력
- f-string을 사용해 가독성 있게 출력
def introduce(name, hobby):
# TODO: 여기에 코드를 작성하세요
# 1) "안녕하세요, 저는 [name]입니다." 출력
# 2) "제 취미는 [hobby]입니다." 출력
pass
# 함수 호출 예시
introduce("지민", "농구")
정답 보기
def introduce(name, hobby):
print(f"안녕하세요, 저는 {name}입니다.")
print(f"제 취미는 {hobby}입니다.")
introduce("지민", "농구")
함수의 들여쓰기
파이썬에서는 함수 내부의 코드를 구분하기 위해 들여쓰기를 사용합니다.
- 4칸 들여쓰기 (권장)
- 1번 탭 사용
def greet():
print("안녕하세요!") # 4칸 들여쓰기
print("반갑습니다!") # 4칸 들여쓰기
# 오류 발생
def greet():
print("안녕하세요!")
print("반갑습니다!")
💡 팁: 들여쓰기는 일관성이 중요합니다! 한 파일 내에서는 같은 방식으로 들여쓰기를 사용하세요! 🎯
2. 매개변수와 return 🔄
매개변수
파이썬에서 함수는 코드를 재사용하고 깔끔하게 정리하는 강력한 도구입니다.
하지만 기본적인 함수만으로는 다양한 상황에 맞춰 사용하기에는 다소 제약적일 수 있습니다.
이때 매개변수라는 마법 도구가 등장합니다.
def 함수이름(매개변수1, 매개변수2, ...):
코드1
코드2
...
실습 예제 2: 매개변수 활용하기
def calculate_area(length, width):
area = length * width
print(f"가로 {length}, 세로 {width}인 직사각형의 넓이는 {area}입니다.")
# 함수 호출
calculate_area(5, 3) # 가로 5, 세로 3
calculate_area(10, 7) # 가로 10, 세로 7
calculate_area(4, 4) # 가로 4, 세로 4 (정사각형)
문제 2 - 온도 변환 (기초) 🎯
섭씨 온도를 화씨 온도로 변환하는 c_to_f(celsius) 함수를 작성하라.
공식: F = C × 9/5 + 32
def c_to_f(celsius):
# TODO: 변환 값 반환
pass
print(c_to_f(0)) # 32.0
print(c_to_f(25)) # 77.0
정답 보기
def c_to_f(celsius):
return celsius * 9/5 + 32
print(c_to_f(0))
print(c_to_f(25))
return
이제 함수는 매개변수를 통해 하나의 기능을 다양한 값에 적용하여 수행할 수 있습니다.
하지만 더 나아가 함수 내에서 계산한 결과를 함수 외부에서 사용하고 싶다면?
def 함수이름(매개변수1, 매개변수2, ...):
코드1
코드2
...
return 함수밖으로전달하고싶은값
실습 예제 3: return 활용하기
def add_numbers(a, b):
result = a + b
return result
def multiply_numbers(a, b):
return a * b # 바로 return도 가능
# 함수 호출 및 결과 사용
sum_result = add_numbers(10, 20)
product_result = multiply_numbers(5, 6)
print(f"덧셈 결과: {sum_result}") # 덧셈 결과: 30
print(f"곱셈 결과: {product_result}") # 곱셈 결과: 30
# 결과를 다른 계산에 활용
final_result = sum_result + product_result
print(f"최종 결과: {final_result}") # 최종 결과: 60
문제 3 - 할인 가격 계산 (중급) 🎯
정가와 할인율(%)을 받아 최종 판매가를 반환하는 discount(price, rate) 함수를 작성하라.
def discount(price, rate):
# TODO: 계산 결과 반환 (소수 첫째자리까지 반올림 권장)
pass
print(discount(10000, 25)) # 7500.0
정답 보기
def discount(price, rate):
final = price * (1 - rate/100)
return round(final, 1)
print(discount(10000, 25))
💡 팁: return은 함수의 실행을 종료하고 값을 반환합니다! return 이후의 코드는 실행되지 않습니다! 🎯
3. 콜백 함수 🔄
콜백 함수란?
지금까지 함수의 매개변수와 return 값을 통해 다양한 자료형을 활용하는 방법을 살펴봤습니다.
이번에는 콜백 함수라는 개념을 소개하여 함수 활용의 폭을 더욱 넓혀보겠습니다.
콜백 함수는 파이썬에서 제공하는 강력한 기능으로 함수를 매개변수로 전달하여 필요할 때 호출이 가능한 개념입니다.
실습 예제 4: 계산기 만들기
def calculator(a, b, operation):
"""계산기 함수 - 콜백 함수 사용"""
print(f"{a}와 {b}를 계산합니다.")
result = operation(a, b)
print(f"결과: {result}")
return result
def add(a, b):
return a + b
def subtract(a, b):
return a - b
def multiply(a, b):
return a * b
def divide(a, b):
if b != 0:
return a / b
else:
return "0으로 나눌 수 없습니다."
# 함수 호출
calculator(10, 5, add) # 덧셈
calculator(10, 5, subtract) # 뺄셈
calculator(10, 5, multiply) # 곱셈
calculator(10, 5, divide) # 나눗셈
문제 4 - 콜백 로그 (중급) 🎯
계산 결과를 출력한 뒤 추가로 “계산 완료”를 출력하는 log_callback을 만들어 콜백으로 전달하라.
def log_callback(result):
# TODO: 결과와 함께 로그 출력
pass
def run_with_log(a, b, operation, logger):
value = operation(a, b)
logger(value)
run_with_log(7, 3, add, log_callback) # "결과: 10", "계산 완료" 형태 출력
정답 보기
def log_callback(result):
print(f"결과: {result}")
print("계산 완료")
def run_with_log(a, b, operation, logger):
value = operation(a, b)
logger(value)
run_with_log(7, 3, add, log_callback)
콜백 함수의 활용
콜백 함수는 다양한 상황에서 활용 가능합니다.
특히 비동기적인 작업을 처리할 때 매우 유용하게 사용됩니다.
실습 예제 5: 타이머 콜백
import time
def timer(pause_second, callback):
print("타이머가 시작됩니다.")
print(f"{pause_second}초 뒤에 요청하신 함수가 호출됩니다.")
time.sleep(pause_second)
callback()
print("타이머가 종료됩니다.")
def morning_alarm():
print("🌅 아침 알람이 울렸습니다!")
print("일어나서 운동하세요!")
def study_reminder():
print("📚 공부 시간입니다!")
print("파이썬 공부를 시작하세요!")
# 함수 호출
timer(3, morning_alarm) # 3초 후 알람
timer(2, study_reminder) # 2초 후 공부 알림
실전 콜백 예제: 이벤트 처리
def process_data(data, success_callback, error_callback):
"""데이터 처리 함수"""
try:
# 데이터 처리 시뮬레이션
if len(data) > 0:
processed = [x * 2 for x in data]
success_callback(processed)
else:
error_callback("데이터가 비어있습니다.")
except Exception as e:
error_callback(f"처리 중 오류 발생: {e}")
def on_success(result):
print(f"✅ 처리 성공: {result}")
def on_error(message):
print(f"❌ 오류 발생: {message}")
# 사용 예제
data1 = [1, 2, 3, 4, 5]
data2 = []
process_data(data1, on_success, on_error) # 성공 케이스
process_data(data2, on_success, on_error) # 오류 케이스
💡 팁: 콜백 함수는 이벤트 처리, 비동기 프로그래밍, 디자인 패턴 등에서 매우 유용합니다! 🎯
4. 람다 함수 ⚡
람다 함수란?
람다 함수는 일반 함수를 좀 더 간결하게 표현하는 방법으로 익명 함수라고도 불립니다.
특정 범위 내에서만 사용되거나 호출되는 횟수가 한 번인 경우에 매우 유용합니다.
lambda 매개변수1, 매개변수2, ...: 함수내부코드
실습 예제 6: 람다 함수 기본 사용법
# 일반 함수
def square(x):
return x * x
# 람다 함수
square_lambda = lambda x: x * x
# 결과 비교
print(square(5)) # 25
print(square_lambda(5)) # 25
# 더 간단한 사용법
numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
squared = list(map(lambda x: x * x, numbers))
print(squared) # [1, 4, 9, 16, 25]
실습 예제 7: 필터링과 정렬
numbers = list(range(20))
# 짝수만 필터링
even_numbers = list(filter(lambda x: x % 2 == 0, numbers))
print("짝수:", even_numbers)
# 홀수만 필터링
odd_numbers = list(filter(lambda x: x % 2 == 1, numbers))
print("홀수:", odd_numbers)
# 5보다 큰 수만 필터링
big_numbers = list(filter(lambda x: x > 5, numbers))
print("5보다 큰 수:", big_numbers)
문제 5 - 람다로 길이 합 (기초) 🎯
문자열 리스트의 전체 길이 합을 구하라. map과 lambda를 사용하라.
words = ["파이썬", "람다", "함수", "콜백"]
# TODO: 총 길이 출력 (예: 8)
정답 보기
words = ["파이썬", "람다", "함수", "콜백"]
total_len = sum(map(lambda s: len(s), words))
print(total_len)
실습 예제 8: 정렬과 변환
students = [
{"name": "김철수", "score": 85},
{"name": "이영희", "score": 92},
{"name": "박민수", "score": 78},
{"name": "최지영", "score": 96}
]
# 점수로 정렬 (내림차순)
sorted_by_score = sorted(students, key=lambda x: x["score"], reverse=True)
print("점수 순 정렬:")
for student in sorted_by_score:
print(f"{student['name']}: {student['score']}점")
# 이름으로 정렬
sorted_by_name = sorted(students, key=lambda x: x["name"])
print("\n이름 순 정렬:")
for student in sorted_by_name:
print(f"{student['name']}: {student['score']}점")
실습 예제 9: 복잡한 람다 활용
# 여러 매개변수를 가진 람다
calculator = {
"add": lambda x, y: x + y,
"subtract": lambda x, y: x - y,
"multiply": lambda x, y: x * y,
"divide": lambda x, y: x / y if y != 0 else "0으로 나눌 수 없음"
}
# 사용 예제
a, b = 10, 5
print(f"{a} + {b} = {calculator['add'](a, b)}")
print(f"{a} - {b} = {calculator['subtract'](a, b)}")
print(f"{a} * {b} = {calculator['multiply'](a, b)}")
print(f"{a} / {b} = {calculator['divide'](a, b)}")
# 문자열 처리
words = ["python", "programming", "lambda", "function"]
capitalized = list(map(lambda word: word.upper(), words))
print("대문자 변환:", capitalized)
# 조건부 처리
numbers = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
processed = list(map(lambda x: x * 2 if x % 2 == 0 else x, numbers))
print("짝수만 2배:", processed)
💡 팁: 람다 함수는 간단한 연산에만 사용하고, 복잡한 로직은 일반 함수를 사용하세요! 가독성이 더 중요합니다! 🎯
5. 연습 문제 🎯
문제 1: 기본 함수 만들기 (기초)
다음 요구사항을 만족하는 함수를 작성하세요:
- 이름과 나이를 받아서 인사하는 함수
- 반지름을 받아서 원의 넓이를 계산하는 함수
- 두 수를 받아서 큰 수를 반환하는 함수
문제 2: 콜백 함수 활용 (중급)
다음 요구사항을 만족하는 프로그램을 작성하세요:
- 학생들의 점수를 처리하는 함수
- 성공/실패에 따른 다른 콜백 함수
- 평균 점수 계산 및 등급 부여
문제 3: 람다 함수 활용 (고급)
다음 요구사항을 만족하는 프로그램을 작성하세요:
- 숫자 리스트에서 특정 조건에 맞는 수들만 필터링
- 문자열 리스트를 다양한 방식으로 정렬
- 복잡한 데이터 구조에서 특정 값 추출
정답 보기
# 문제 1: 기본 함수 만들기
def greet_person(name, age):
print(f"안녕하세요! 저는 {name}이고, {age}세입니다.")
def circle_area(radius):
import math
return math.pi * radius * radius
def get_max(a, b):
return a if a > b else b
# 사용 예제
greet_person("김철수", 25)
print(f"반지름 5인 원의 넓이: {circle_area(5):.2f}")
print(f"10과 20 중 큰 수: {get_max(10, 20)}")
# 문제 2: 콜백 함수 활용
def process_scores(scores, success_callback, error_callback):
if not scores:
error_callback("점수 데이터가 없습니다.")
return
try:
average = sum(scores) / len(scores)
if average >= 80:
grade = "A"
elif average >= 70:
grade = "B"
elif average >= 60:
grade = "C"
else:
grade = "F"
success_callback(average, grade)
except Exception as e:
error_callback(f"처리 중 오류: {e}")
def on_success(avg, grade):
print(f"✅ 평균: {avg:.2f}, 등급: {grade}")
def on_error(message):
print(f"❌ 오류: {message}")
# 사용 예제
scores1 = [85, 92, 78, 96, 88]
scores2 = []
process_scores(scores1, on_success, on_error)
process_scores(scores2, on_success, on_error)
# 문제 3: 람다 함수 활용
numbers = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
# 조건에 맞는 수들 필터링
even_squares = list(map(lambda x: x**2, filter(lambda x: x % 2 == 0, numbers)))
print("짝수의 제곱:", even_squares)
# 문자열 정렬
words = ["python", "java", "javascript", "c++", "go"]
sorted_by_length = sorted(words, key=lambda x: len(x))
print("길이 순 정렬:", sorted_by_length)
# 복잡한 데이터 구조에서 값 추출
students = [
{"name": "김철수", "subjects": {"math": 85, "english": 92}},
{"name": "이영희", "subjects": {"math": 78, "english": 96}},
{"name": "박민수", "subjects": {"math": 92, "english": 88}}
]
math_scores = list(map(lambda s: s["subjects"]["math"], students))
print("수학 점수들:", math_scores)
6. 주의사항 및 팁 ⚠️
함수 사용 시 주의사항
- 함수명: 의미 있는 이름을 사용하세요.
- 매개변수: 너무 많은 매개변수는 피하세요.
- return: 명확한 반환값을 설정하세요.
콜백 함수 주의사항
- 에러 처리: 콜백 함수에서 예외 처리를 고려하세요.
- 성능: 너무 복잡한 콜백은 피하세요.
- 가독성: 콜백 체인이 길어지면 가독성이 떨어집니다.
람다 함수 주의사항
- 간단한 로직만: 복잡한 로직은 일반 함수를 사용하세요.
- 가독성: 람다가 너무 복잡하면 일반 함수가 더 좋습니다.
- 디버깅: 람다는 디버깅이 어려울 수 있습니다.
성능 최적화 팁
# 효율적인 함수 호출
def efficient_calculation(data):
return sum(x * 2 for x in data if x > 0)
# 메모이제이션 활용
def fibonacci(n, memo={}):
if n in memo:
return memo[n]
if n <= 2:
return 1
memo[n] = fibonacci(n-1, memo) + fibonacci(n-2, memo)
return memo[n]
디버깅 팁
# 함수 디버깅
def debug_function(x, y):
print(f"입력값: x={x}, y={y}")
result = x + y
print(f"계산 결과: {result}")
return result
# 람다 디버깅
debug_lambda = lambda x: print(f"값: {x}") or x * 2
💡 팁: 함수는 코드의 재사용성과 가독성을 높이는 핵심 도구입니다!
적절한 함수 설계와 활용으로 더욱 효율적인 프로그램을 작성하세요! 🎯
함수는 파이썬 프로그래밍의 핵심 요소로, 코드의 재사용성과 가독성을 크게 향상시킵니다.
매개변수, return, 콜백, 람다 등 다양한 함수 기능을 잘 활용하면 더욱 효율적인 프로그램을 작성할 수 있습니다! 🚀