모듈

표준 모듈

  • 모듈가져오기 : import 모듈이름
  • 모듈로부터 특정 함수나 변수 가지고 오기 : from 모듈 이름 import 함수 또는 변수
  • 모듈의 별칭을 만들 때 : import 모듈이름 as 별칭이름
  • 주의 : 파일을 저장할 때 이미 존재하는 모듈명과 중복되는 이름을 사용하면 안되므로, 모듈은 아래와 같이 사용하는 것이 좋다.
    • from random import random, randrange, choice
  • 파이썬 라이브러리 문서 : https://docs.python.org/3/library/index.html

[ 1 ] math 모듈

  • math 모듈의 함수
변수 또는 함수 설명
sin(x) 사인
cos(x) 코사인
tan(x) 탄젠트
log(x[,base]) 로그
ceil(x) 올림
floor(x) 내림
  • 참고: round() 함수는 반올림 함수로, 정수부분이 홀수일 때 소수점 5면 올리고, 짝수일 때 소수점 5면 내림. 이런 이유로 잘 사용하지 않으니 반올림 할 때 사용하지 말기를!

[ 2 ] random 모듈

2-1. random.random() : 0.0<= x < 1.0 사이의 float 리턴

2-2. random.uniform(min, max) : 지정한 범위 사이의 float 리턴

2-3. random.randrange() : 지정한 범위의 int 리턴

  • random.randrange(max) : 0 ~ max 사이의 int 리턴
  • random.randrange(min, max) : min ~ max 사이의 int 리턴

2-4. random.choice(list) : 리스트 내부 요소중에 랜덤하게 선택

2-5. random.shuffle(list) : 리스트 내부 요소를 랜덤하게 섞음

2-6. random.sample(list, k=숫자) : 리스트 요소중 k개를 랜덤하게 뽑음

[ 3 ] sys 모듈

  • 시스템과 관계되는 모듈, 명령 매개변수를 받을 때 많이 사용함
  • import sys

3-1. sys.argv : 명령 매개변수 리턴

  • 만약 명령프롬프트에 >python module_sys.py 10 20 30 명령을 실행 했을 때, module_sys.py 파일내의 sys.argv가 실행된다면 [‘module_sys.py','10','20','30']을 리턴할 것이다.

3-2. 컴퓨터 환경과 관련된 정보 리턴

  • sys.getwindowsversion()
  • sys.copyright
  • sys.version

3-3. sys.exit() : 프로그램 강제 종료

[ 4 ] os 모듈

  • import os

4-1. os.name : 현재 운영체제

4-2. os.getcwd() : 현재 폴더

4-3. os.listdir() : 현재 폴더 내부의 요소

4-4. os.mkdir(‘폴더이름') : 폴더 생성

4-5. os.rmdir(‘폴더이름') : 폴더가 비어 있을 때만, 제거가능

4-6. os.rename(‘원래이름','새이름') : 파일이름 변경

4-7. os.remove(‘파일이름') 또는 os.unlink(‘파일이름') : 파일제거

4-8. os.system(‘dir') : 시스템 명령어 실행

[ 5 ] datetime 모듈

  • import datetime

5-1. 현재시간 출력하기

  • now = datetime.datetime.now()
  • 년 : now.year
  • 월 : now.month
  • 일 : now.day
  • 시 : now.hour
  • 분 : now.minute
  • 초 : now.second

5-2. 시간 출력 포맷

  1. now.strftime("%Y.%m.%d %H:%M:%S") : 2021.01.01 01:30:30
  2. "{}년 {}월 {}일 {}시 {}분 {}초".format(now.year, now.month, now.day, now.hour, now.minute, now.second) : 2021년 1월 1일 1시 30분 30초
  3. now.strftime("%Y{} %m{} %d{} %H{} %M{} %S{}").format(*"년월일시분초") : 2021년 01월 01일 01시 30분 30초, format의 매개변수 앞에 * 을 붙이면, 요소 하나하나가 매개변수로 지정됨.
    • strftime()은 한국어를 지원하지 않으므로 2, 3번의 방식을 사용

5-3. 특정시간 이후의 시간 구하기

  1. datetime.timedelta() : 시간 더하기, 사용하기가 까다로워 잘 사용하지 않음. 
    now = datetime.datetime.now()
## 특정시간 이후의 시간
after = now + datetime.timedelta(\
 weeks=1,\
 days=1,\
 hours=1,\
 minutes=1,\
 seconds=1)

5-4. 특정시간 요소 교체하기

  1. now.replace(year=(now.year + 1) : 1년 더하기

[ 6 ] time 모듈

  • import time
  • Unix 타임(1970.01.01.0:0:0 기준으로 계산)을 구할 때, 특정 시간동안 코드 진행을 정지하거나, 실행시간을 측정할 때 사용함
  • time.sleep(5) : 5초동안 정지 (자주 사용하는 함수이므로, 외워두면 좋다.)

[ 7 ] urllib 모듈

  • url을 다루는 라이브러리

7-1. request

from urllib import request
# urlopen()으로 구글페이지 열기
target = request.urlopen('https://google.com')
output = target.read()
# 출력
print(output)

외부 모듈

  • 파이썬이 기본 제공하는 라이브러리가 아닌, 다른 사람들이 만들어 배포하는 모듈
  • 외부 모듈의 예
    • BeautifulSoup, Flask
    • 웹 개발 : django, flask
    • 기계학습 : scikit-learn, keras, tensorflow
    • 스크레이핑 : requests, Beautiful Soup, scrapy
    • 영상분석 : cv2, pillow
    • 데이터 분석 : pandas, matplotlib

[ 1 ] 사용법

1. 모듈 설치하기

2. 모듈 찾아보기

  1. 책에서 추천받기
  2. 파이썬 커뮤니티의 인기 라이브러리 추천받기
  3. 구글 검색하기

[ 2 ] BeautifulSoup 모듈로 날씨 가져오기 예시

  • 스크래이핑 관련 라이브러리
  • BeautifulSoup 모듈 문서 : https://www.crummy.com/software/BeautifulSoup/bs4/doc/
  • 기상청 날씨 정보 : http://www.kma.go.kr/weather/lifenindustry/service_rss.jsp 
    # 모듈 읽어들이기
from urllib import request
from bs4 import BeautifulSoup
# urlopen()으로 기상청 날씨 읽기
target = request.urlopen('http://www.kma.go.kr/weather/forecast/mid-term-rss3.jsp?stnId=108')
# BeautifulSoup 사용해 웹 페이지 분석
soup = BeautifulSoup(target, 'html.parser') # 'html.parser'를 매개변수로 넣으면 BeautifulSoup 이라는 특수한 객체를 리턴함
# location 태그 찾기
for location in soup.select('location'):
  # 내부의 city, wf, tmn, tmx 태그 찾아 출력
  print('도시:',location.select_one('cidy').string)
  print('날씨:',location.select_one('wf').string)
  print('최저기온:',location.select_one('tmn').string)
  print('최고기온:',location.select_one('tmx').string)
  print()

[ 3 ] Flask 모듈 사용해 보기

  • 웹개발 분야에서, 작은 기능만을 제공하는 웹 개발 프레임워크
  • pip install flask

3-1. 예제 : flask_basic.py

from flask import Flask
app = Flask(__name__)
@app.route("/")
def hello():
    return "<h1>Hello World!</h1>"

3-2. Flask 코드를 실행하는 방법 (특이함)

  • 명령 프롬프트에서 아래의 명령어로 실행 (window 환경) 
    set FLASK_APP=파일이름.py
flask run
    • ‘FLASK_APP=..'에서 = 앞뒤로 뛰어쓰기하면 에러남
    • 파일이 위치하는 디렉토리에서 명령을 실행해야 함
    • 리눅스환경에서는 ‘set' 명령어 대신 ‘export'로 바꾸어서 실행
  • 실행결과 
      > set FLASK_APP=flask_basic.py
  > flask run
      * Serving Flask app 'flask_basic.py'
      * Running on http://127.0.0.1:5000/ (press CTRL+C quit)

[ 4 ] 함수 데코레이터

  • @로 시작하는 구문
  • 함수 데코레이터, 클래스 데코레이터 있음
  • 반복적인 내용이 필요할 때, 데코레이터로 만들어 사용하면 편리함

4-1. 예제

  • hello() 함수를 실행하면, 실행 전에 ‘인사 시작', 실행 후에 ‘인사 끝' 을 출력하는 데코레이터 만들어 보기
  • func_deco.py 
    # 데코레이터 생성
def test(function):
  def wrapper():
      print('인사시작')
      function()
      print('인사 끝')
  return wrapper
# 데코레이터 붙인 함수 생성
@test
def hello():
  print('hello')
# 함수 호출
hello()
# 실행 결과
인사시작
hello
인사 끝

모듈 만들기

  1. 일반적인 *.py 파일을 만든 후, 그안에 변수와 함수등을 만든다.
  2. 다른 파일에서 (1)에서 만든 파일을 import 하여 사용한다.
  • 모듈 : test_module.py
PI = 3.14
def number_input():
    output = ....(생략)
    return float(output)
def get_circumference(radius):
    ...(생략)..
    return 2 * PI * radus
def get_circle_area(radius):
    return PI * radius * radius
  • import 하여 사용 : main.py
import test_module as test
radius = test.number_input()
.....import 한 test_module 내부의 함수를 사용

__name__=="__main__"

[ 1 ] __name__

  • 프로그램 진입점, 엔트리 포인트 또는 메인
  • 엔트리 포인트 내부의 __name__은 __main__이다.

[ 2 ] 모듈의 __name__

  • 모듈 내부에서의 __name__을 출력하면, 모듈의 이름이 나옴
  • main.py
import test_module
print('메인의 __name__ 출력')
print(__name__)
print()
  • test_module.py
print('모듈의 __name__ 출력')
print(__name__)
  • main.py 파일을 실행 시, 결과 
      모듈의 __name__출력
  test_module
  메인의 __name__출력
  main
    • main.py에서 import 한 파일의 실행코드 먼저 실행하여 모듈의 __name__이 먼저 출력됨

[ 3 ] __name__의 활용

  • 현재 파일이 모듈로 실행되었는지, 엔트리포인트로 실행되었는지 확인 할 때 사용

  • 엔트리포인트에서만 모듈이 실행되도록, 모듈 파일에 아래의 추가구문을 삽입하여 실행문을 작성함

  • test_module.py
# 여러가지 모듈의 함수 및 변수
if __name__=='__main__' :
    엔트리포인트에서 실행될 코드

[ 4 ] 패키지

  • 모듈이 모두 모여 구조를 이루면 패키지가 됨.
  • 관련 모듈을 특정 디렉토리 아래에 모아 놓음

[ 5 ] __init__.py

  • 패키지 내의 모듈을 한꺼번에 가져오고 싶을 때 패키지 폴더 내부에 __init__.py 파일을 만들어 사용
  • 패키지를 읽어 들일 때, __init__.py 파일을 가장 먼저 실행됨 -> 패키지 관련 초기화 처리에 적합
  • __init__.py 파일에 __all__이라는 이름의 리스트를 만들어, 이 리스트에 지정한 모듈들이 from 패키지이름 import * 할 때 전부 읽혀들여짐

패키지 만들어 보기

  • module_package/test_package/module_a.py
variable_a = 'a 모듈의 변수'
  • module_package/test_package/module_b.py
variable_b = 'b 모듈의 변수'
  • module_package/test_package/__init__.py
__all__=['module_a','module_b'] # * 사용시 읽어들일 모듈 목록
# 패키지 읽어들일 때 처리를 작성 할 수 있음
print('test_package를 읽어들입니다.')
  • module_package/test_package/main.py
from test_package import *
print(module_a.variable_a)
print(module_b.variable_b)
  • 실행 결과
test_package를 읽어 들였습니다.
a 모듈의 변수
b 모듈의 변수

바이너리 데이터 다루기

  • 이미지나 동영상
  • 파이썬은 바이너리를 무조건 ASCII 코드표로 인코딩해서 출력
  • 인터넷의 이미지 저장하기
from urllib import request
# 이미지 읽어들이기
target = request.urlopen("http://www.hanbit.co.kr/images/common/log_hanbit.png")
output = target.read()
print(output)
# 출력결과 : 바이너리 파일은 문단의 가장앞에 b 가 붙음
b` ....(생략)
# 이미지(바이너리 파일)를 쓰기
file = open('output.png', 'wb') # 읽기모드에 꼭 b 를 붙여야 함
file.write(output)
file.close()