파이썬, 내장함수, 내장자료형, 라이브러리, 메모리 상주 관련 개념정리

개념 정리 질문과 답변)

내장 자료형, 내장함수는 인터프리터가 실행되면 메모리에 상주하여 바로 사용하게 되는것이고, 라이브러리는 필요할때만 불러다 사용하므로, 메모리에는 상주하지 않으며, 필요할때 불러사용할 함수들만 메모리에 상주한다. 이렇게 이해하면 되나요?

 

 

네, 아주 정확하게 이해하셨습니다. 👍

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내장 기능과 라이브러리의 메모리 상주 방식

요약하신 내용을 좀 더 풀어 설명하자면 다음과 같습니다.

• 내장 자료형(Built-in Data Types)과 내장 함수(Built-in Functions)
  • 인터프리터에 내장되어 있습니다.
  • 파이썬 인터프리터가 실행되는 순간, 이 기능들은 컴퓨터의 메모리(RAM)에 함께 로드되어 상주합니다.
  • 따라서 list, print(), len() 같은 기능들은 프로그램을 시작하자마자 import 없이 즉시 사용할 수 있습니다. 이는 효율성을 극대화하기 위한 설계입니다.
• 라이브러리(Library) 모듈
  • 인터프리터 외부에 별도의 파일 형태로 존재합니다.
  • import 문을 사용하여 명시적으로 호출할 때만 해당 모듈이 메모리에 로드됩니다.
  • 예를 들어, import math를 하면 math 모듈의 기능들(예: math.sqrt)만 메모리에 올라가고, random 모듈 같은 다른 라이브러리는 여전히 메모리에 없습니다.
  • 이 방식은 필요한 기능만 불러서 사용함으로써 메모리 낭비를 줄이고, 파이썬 실행 환경을 가볍게 유지하는 데 도움이 됩니다.

이러한 구조 덕분에 파이썬은 핵심적인 기능은 항상 빠르게 쓸 수 있으면서도, 방대한 라이브러리를 효율적으로 관리할 수 있습니다.

 

※ 아래는 질문과 답변 형식으로 정리합니다.

 

질문)

자체적인 이름 list, tuple, dict, set 이 명칭은 내장 자료형 이름인가요?

네, 맞습니다. list, tuple, dict, set은 내장 자료형의 고유한 이름입니다.

이 이름들은 단순히 자료형을 지칭하는 용도를 넘어, 파이썬 코드에서 해당 자료형의 인스턴스를 만들 때 사용되는 생성자 함수의 역할도 합니다.

예를 들어:

• my_list = list()는 빈 리스트를 생성합니다.
• my_tuple = tuple()은 빈 튜플을 생성합니다.

이처럼 list, tuple, dict, set이라는 이름 자체가 파이썬 언어의 기본 구조에 내장된 자료형을 의미하며, 코드를 통해 이들을 직접 다룰 수 있습니다.

 

 

질문)

컬렉션 자료형에 있는 list, tuple, dictionary, set 이것들도 내장 자료형인가요? 내장 자료형이면 예제소스를 통해 정리

 

네, 맞습니다. **컬렉션 자료형(Collection Data Types)**에 속하는 list, tuple, dict, set은 모두 파이썬 내장 자료형입니다. 파이썬에 기본으로 포함되어 있어 import 과정 없이 바로 사용할 수 있습니다.

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예제로 이해하는 내장 자료형

다음 예제들을 통해 각 자료형의 특징과 사용법을 더 쉽게 이해할 수 있습니다.

1. 리스트 (List)

리스트는 순서가 있는, 변경 가능한 자료형입니다. 주로 항목의 순서가 중요하거나 항목을 추가/삭제/수정해야 할 때 사용합니다. 대괄호 []를 사용합니다.

Python

 

# 리스트 생성
fruits = ["사과", "바나나", "딸기"]
print(f"원래 리스트: {fruits}") # 출력: 원래 리스트: ['사과', '바나나', '딸기']

# 항목 추가 (변경 가능)
fruits.append("포도")
print(f"항목 추가 후: {fruits}") # 출력: 항목 추가 후: ['사과', '바나나', '딸기', '포도']

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2. 튜플 (Tuple)

튜플은 순서가 있는, 변경 불가능한 자료형입니다. 한번 생성하면 내용을 바꿀 수 없으므로, 데이터가 바뀌지 않아야 할 때 사용합니다. 소괄호 ()를 사용합니다.

Python

 

# 튜플 생성
coordinates = (37.5, 126.9)
print(f"튜플: {coordinates}") # 출력: 튜플: (37.5, 126.9)

# 튜플은 변경할 수 없으므로 다음 코드는 오류를 발생시킵니다.
# coordinates.append(10) # TypeError: 'tuple' object has no attribute 'append'

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3. 딕셔너리 (Dictionary)

딕셔너리는 **키(key)**와 **값(value)**의 쌍으로 이루어진 자료형입니다. 사전처럼 특정 키를 이용해 값을 빠르게 찾아낼 수 있습니다. 중괄호 {}를 사용합니다.

Python

 

# 딕셔너리 생성
person = {"이름": "김민준", "나이": 25, "직업": "개발자"}
print(f"딕셔너리: {person}") # 출력: 딕셔너리: {'이름': '김민준', '나이': 25, '직업': '개발자'}

# 키를 이용해 값 접근
print(f"이름: {person['이름']}") # 출력: 이름: 김민준

# 값 변경
person["나이"] = 26
print(f"나이 변경 후: {person}") # 출력: 나이 변경 후: {'이름': '김민준', '나이': 26, '직업': '개발자'}

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4. 세트 (Set)

세트는 중복을 허용하지 않고, 순서가 없는 자료형입니다. 중복을 제거하거나 두 집합의 교집합, 합집합 등을 계산할 때 유용합니다. 중괄호 {}를 사용합니다.

Python

 

# 중복된 항목이 있는 리스트
numbers = [1, 2, 2, 3, 4, 4, 4]

# 리스트를 세트로 변환하여 중복 제거
unique_numbers = set(numbers)
print(f"중복 제거 후: {unique_numbers}") # 출력: 중복 제거 후: {1, 2, 3, 4}

# 세트는 순서가 없으므로 인덱스로 접근할 수 없습니다.
# print(unique_numbers[0]) # TypeError: 'set' object is not subscriptable

이처럼 모든 컬렉션 자료형은 별도의 import 없이 파이썬을 설치하는 순간부터 바로 사용할 수 있습니다.

 

질문)

내장 자료형, 내장 함수, 라이브러리 를 실제 구분지어 이해할 수 있도록 각각 실제 사용하는 것들을 예제로 해서 설명.

 

파이썬의 내장 자료형, 내장 함수, 라이브러리는 각각 다른 역할을 합니다. 다음 예제를 통해 이들의 차이를 쉽게 이해할 수 있습니다.

1. 내장 자료형 (Built-in Data Types)

내장 자료형은 데이터를 담는 기본적인 그릇입니다. 별도의 설정 없이 바로 사용할 수 있죠.

Python

 

# 리스트(list) - 순서가 있고, 변경 가능
my_list = [1, 2, 3]

# 딕셔너리(dict) - 키와 값의 쌍으로 이루어짐
my_dict = {"이름": "김민준", "나이": 25}

# 튜플(tuple) - 순서가 있고, 변경 불가능
my_tuple = (10, 20, 30)

위 코드에서 my_list, my_dict, my_tuple은 데이터를 담는 그릇 그 자체입니다. 우리는 [], {}, () 같은 문법을 이용해 이 그릇들을 즉시 만들 수 있습니다.

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2. 내장 함수 (Built-in Functions)

내장 함수는 파이썬에 기본적으로 포함된 자주 쓰는 동작을 수행합니다. 이 또한 import 과정이 필요 없습니다.

Python

 

# len() - 길이를 계산하는 함수
fruits = ["사과", "바나나", "딸기"]
print(len(fruits)) # 출력: 3

# print() - 화면에 출력하는 함수
print("Hello, Python!") # 출력: Hello, Python!

# int() - 문자열을 정수로 변환하는 함수
number_str = "123"
print(int(number_str) + 10) # 출력: 133

len(), print(), int()는 파이썬에서 가장 기본적인 작업에 사용되므로, 인터프리터가 실행되는 순간 메모리에 로드되어 항상 사용할 수 있습니다.

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3. 라이브러리 (Library)

라이브러리는 특정 목적을 위해 미리 만들어진 도구 상자입니다. 필요할 때만 불러와서 사용합니다.

예제 1: 수학 라이브러리 math

원의 넓이를 계산할 때, 원주율(pi)이 필요합니다. 파이썬은 이 값을 math라는 라이브러리 안에 넣어두었습니다.

Python

 

import math # 'math' 도구 상자를 가져옵니다.

radius = 5
area = math.pi * (radius ** 2)

print(area)
# 출력: 78.53981633974483

여기서 math.pi는 math 라이브러리에 정의된 값입니다. 만약 import math를 하지 않으면 math를 찾을 수 없다는 오류가 발생합니다.

예제 2: 무작위 숫자 라이브러리 random

주사위 게임을 만들 때, 무작위 숫자가 필요합니다. 이 기능은 random 라이브러리에 있습니다.

Python

 

import random # 'random' 도구 상자를 가져옵니다.

# 1부터 6까지 무작위 정수 하나를 선택
dice_roll = random.randint(1, 6)

print(f"주사위 눈: {dice_roll}")
# 출력: 주사위 눈: (1-6 사이의 임의의 숫자)

이처럼 라이브러리는 **특정 분야(수학, 게임, 웹 개발 등)**의 복잡한 기능을 import해서 효율적으로 사용할 수 있게 해줍니다.

 

 

정리)

내장함수, 내장 자료형 에서 내장 이라는 것은 즉, 인터프리터에 포함되어 메모리에 상주 되어있는 것인가요?

 

네, 맞습니다. "내장(built-in)"이라는 말은 파이썬 인터프리터에 포함되어 있어서 실행될 때부터 메모리에 상주하는 기능들을 의미합니다.

내장 기능의 특징

• 인터프리터에 포함: list, int, print(), len() 같은 기능들은 파이썬 인터프리터 자체에 이미 구현되어 있습니다. 이는 파이썬을 설치하는 순간부터 사용할 수 있다는 뜻입니다.
• 메모리 상주: 이 기능들은 효율성을 위해 파이썬 프로그램이 시작되는 순간부터 컴퓨터의 **RAM(메모리)**에 로드되어 항상 대기 상태에 있습니다. 덕분에 import 과정 없이도 즉시 사용 가능하며, 실행 속도가 매우 빠릅니다.

반면에 라이브러리는 인터프리터 외부에 파일 형태로 존재하며, import 명령어를 통해 명시적으로 호출할 때만 메모리에 로드됩니다. 이렇게 필요한 기능만 불러와서 사용하면 메모리를 효율적으로 관리할 수 있습니다.

 

 

질문)

 list, tuple, dict, set은 내장 자료형의 고유한 이름입니다.그래서 이름을 list가 아니고, lisst이런식으로 사용하면 에러나나요?

네, 맞습니다. list, tuple, dict, set은 파이썬 언어 자체에 정의된 고유한 키워드입니다. 따라서 이 이름을 오타 내면 에러가 발생합니다.

예를 들어, list 대신 lisst를 사용하면 파이썬은 lisst가 무엇인지 알지 못하므로 NameError를 발생시킵니다.

Python

 

# 올바른 사용법
my_list = list()
print(my_list)

# 잘못된 사용법
my_lisst = lisst()
# NameError: name 'lisst' is not defined

이런 규칙은 모든 프로그래밍 언어에서 동일하게 적용됩니다. 미리 정의된 키워드나 함수 이름은 정확히 입력해야 컴퓨터가 의도한 동작을 수행할 수 있습니다.