파이썬 - 클로저: 초보자를 위한 가이드

안녕하세요, 파이썬 프로그래머를 꿈꾸고 계신 분들! 오늘, 우리는 클로저의 세계로 흥미진진한 여정을 떠날 거예요. 이术语에 대해 들어본 적이 없다고 해도 걱정 마세요 – 이 튜토리얼을 끝내면 클로저가 무엇인지 이해하게 되는 것뿐만 아니라 자신의 코드에서 생성하고 사용할 수 있게 될 거예요. 그럼, 빠르게 담아보죠!

Python - Closures

클로저란 무엇인가요?

마법의 상자라고 생각해보세요. 상자를 닫았을 때도 기억할 수 있는 것처럼. 그게 바로 프로그래밍에서 클로저란 거예요! 파이썬에서는 클로저가 메모리에 존재하지 않더라도 둘러싼 스코프에서 값을 기억하는 함수 객체입니다.

혼란스럽나요? 그럼 하나씩 정리해보죠:

다른 함수 안에 함수가 있습니다.
바깥 함수의 변수에 접근할 수 있습니다.
바깥 함수가 실행이 끝난 후에도 이 변수들을 기억합니다.

이를 통해 자신만의 데이터를 가지고 있는 기능을 만들어낼 수 있는 방법이라고 생각해보세요. 멋지죠?

중첩 함수

클로저에 더 깊이 들어가기 전에, 중첩 함수에 대해 이야기해봅시다. 이들은 단순히 다른 함수 안에 정의된 함수들입니다. 아래는 간단한 예제입니다:

def outer_function(x):
def inner_function(y):
return x + y
return inner_function

result = outer_function(10)
print(result(5))  # 출력: 15

이 예제에서, inner_function은 outer_function 내에 중첩되어 있습니다. 안쪽 함수는 바깥 함수의 x 매개변수에 접근할 수 있습니다. 이는 클로저를 이해하는 데 중요한 개념입니다.

변수 스코프

클로저를 진정으로 이해하려면, 파이썬에서 변수 스코프를 이해해야 합니다. 스코프는 세 가지 유형이 있습니다:

지역 스코프: 함수 내에 정의된 변수
둘러싼 스코프: 중첩 함수의 바깥 함수의 변수
전역 스코프: 모듈의 최상위 수준에 정의된 변수

아래는 이를 설명하는 예제입니다:

x = "저는 전역입니다!"  # 전역 스코프

def outer():
y = "저는 바깥에서 왔습니다!"  # 둘러싼 스코프
def inner():
z = "저는 지역입니다!"  # 지역 스코프
print(x, y, z)
inner()

outer()

이 코드를 실행하면 세 가지 변수가 모두 인쇄됩니다. inner 함수는 세 가지 스코프의 변수에 모두 접근할 수 있습니다!

클로저 생성

이제 중첩 함수와 변수 스코프를 이해했으므로, 클로저를 생성해봅시다. 클로저는 중첩 함수가 둘러싼 스코프의 값을 참조할 때 발생합니다. 아래는 예제입니다:

def multiply_by(n):
def multiplier(x):
return x * n
return multiplier

times_two = multiply_by(2)
times_three = multiply_by(3)

print(times_two(5))   # 출력: 10
print(times_three(5)) # 출력: 15

이 예제에서, multiply_by은 바깥 함수이고, multiplier은 안쪽 함수입니다. 마법은 multiplier를 반환할 때 일어납니다 - multiply_by가 실행이 끝나도 n의 값을 기억합니다. 이것이 클로저입니다!

한 단계씩 정리해보죠:

multiply_by를 정의하여 n 매개변수를 받습니다.
multiply_by 내에 multiplier를 정의하여 x 매개변수를 받습니다.
multiplier는 자신의 매개변수 x와 바깥 함수의 n을 사용합니다.
multiplier를 multiply_by에서 반환합니다.
multiply_by(2)를 호출하면 입력을 항상 2배로 곱는 함수를 반환합니다.
마찬가지로, multiply_by(3)는 입력을 항상 3배로 곱는 함수를 반환합니다.

이게 클로저의 힘입니다 - 온-the-fly에 특화된 함수를 만들 수 있습니다!

`nonlocal` 키워드

때로는 안쪽 함수에서 둘러싼 스코프의 변수를 수정하고 싶을 수 있습니다. 파이썬은 이를 위해 nonlocal 키워드를 제공합니다. 아래는 예제입니다:

def counter():
count = 0
def increment():
nonlocal count
count += 1
return count
return increment

my_counter = counter()
print(my_counter())  # 출력: 1
print(my_counter())  # 출력: 2
print(my_counter())  # 출력: 3

이 예제에서, increment은 count 변수를 기억하고 수정하는 클로저입니다. nonlocal 키워드는 count가 지역 변수가 아니라 둘러싼 스코프의 변수라는 것을 파이썬에게 알려줍니다.

클로저의 실용적 사용

클로저는 단순한 트릭이 아니라 실용적인 응용이 있습니다! 몇 가지 예를 들어보죠:

데이터 숨기고 캡슐화
함수 팩토리 생성
데코레이터 구현

실제 세상의 예제를 살펴보죠. 온라인 스토어의 할인 시스템을 만들고 있다고 상상해봅시다:

def create_price_adjuster(discount):
def adjust_price(price):
return price * (1 - discount)
return adjust_price

black_friday_sale = create_price_adjuster(0.2)  # 20% 할인
cyber_monday_sale = create_price_adjuster(0.15)  # 15% 할인

original_price = 100
print(f"Black Friday price: ${black_friday_sale(original_price)}")
print(f"Cyber Monday price: ${cyber_monday_sale(original_price)}")

이 코드는 다른 판매 이벤트에 맞춘 다양한 가격 함수를 만들기 위해 같은 기본 함수를 사용합니다. 그것이 클로저의 힘입니다!

요약

축하합니다! 파이썬의 더 복잡한 기능 중 하나를 배웠습니다. 지금까지 다룬 내용을 요약해보겠습니다:

개념	설명
클로저	둘러싼 스코프의 값을 기억하는 함수
중첩 함수	다른 함수 내에 정의된 함수
변수 스코프	변수의 가시성 (지역, 둘러싼, 전역)
`nonlocal`	둘러싼 스코프의 변수를 수정하는 키워드

기억해주세요, 강력한 도구는 클로저도 마찬가지로 과도하게 사용하면 코드가 이해하기 어려워질 수 있습니다. 실습하고 실험해보며, 곧 파이썬 프로처럼 클로저를 사용할 수 있을 거예요!

코딩을 즐기세요, 그리고 파이썬에서는 생활에서도 마찬가지로 내부(함수)에 무엇이 있는지가 중요합니다!

Credits: Image by storyset