Python 모듈(module)과 패키지(package)

파이썬 모듈과 패키지란?

파이썬에서 모듈(module)과 패키지(package)는 코드의 재사용성과 유지보수를 높이는 핵심 요소입니다.

• 모듈: 하나의 .py 파일로 구성된 코드 단위입니다. 변수, 함수, 클래스 등을 포함할 수 있습니다.
• 패키지: 여러 모듈을 계층적으로 구성한 디렉터리로, 패키지의 디렉터리에는 __init__.py 파일이 포함됩니다.

모듈의 예

아래는 calculator.py라는 이름의 모듈입니다.

# calculator.py
def add(a, b):
    return a + b

def subtract(a, b):
    return a - b

패키지의 예

다음은 math_utils라는 이름의 패키지 구조입니다.

math_utils/
    __init__.py
    operations.py
    utils.py

• __init__.py 파일은 패키지를 초기화하는 역할을 하며, 비어 있어도 무방합니다.

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모듈 사용하기 (import와 from ... import)

파이썬에서는 import를 사용하여 모듈이나 패키지를 가져올 수 있습니다.

import를 사용한 모듈 가져오기

모듈 전체를 가져옵니다.

import calculator

result = calculator.add(10, 5)
print(result)  # 출력: 15

from ... import를 사용한 모듈 가져오기

특정 함수나 변수를 가져올 수 있습니다.

from calculator import add

result = add(20, 10)
print(result)  # 출력: 30

별칭(alias) 사용

가져온 모듈에 별칭을 붙여 사용할 수 있습니다.

import calculator as calc

result = calc.subtract(50, 15)
print(result)  # 출력: 35

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내장 모듈 활용하기

파이썬에는 다양한 내장 모듈이 있어 추가 설치 없이 바로 사용할 수 있습니다. 몇 가지 주요 모듈을 살펴봅니다.

math 모듈

수학 관련 함수와 상수를 제공합니다.

import math

print(math.sqrt(16))  # 출력: 4.0
print(math.pi)        # 출력: 3.141592653589793

random 모듈

난수 생성 기능을 제공합니다.

import random

print(random.randint(1, 100))  # 1과 100 사이의 난수
print(random.choice(['apple', 'banana', 'cherry']))  # 리스트에서 랜덤 선택

os 모듈

운영 체제와 상호작용할 수 있는 기능을 제공합니다.

import os

print(os.name)                # 운영 체제 이름
print(os.listdir('.'))        # 현재 디렉터리 목록
os.mkdir('new_folder')        # 새 디렉터리 생성

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패키지 만들기와 사용법

사용자 정의 패키지를 만드는 방법과 사용하는 법을 알아봅니다.

패키지 구조 생성

string_utils라는 패키지를 만든다고 가정합니다.

string_utils/
    __init__.py
    manipulations.py
    validations.py

• manipulations.py: 문자열 조작 관련 함수
• validations.py: 문자열 검증 관련 함수

패키지 내용 작성

manipulations.py:

def to_uppercase(text):
    return text.upper()

def reverse_string(text):
    return text[::-1]

validations.py:

def is_palindrome(text):
    return text == text[::-1]

패키지 사용

패키지를 사용하려면 해당 디렉터리가 PYTHONPATH에 포함되어야 합니다.

from string_utils.manipulations import to_uppercase
from string_utils.validations import is_palindrome

print(to_uppercase("hello"))  # 출력: HELLO
print(is_palindrome("racecar"))  # 출력: True

__init__.py 활용

__init__.py 파일에서 패키지의 기본 내보내기를 정의할 수 있습니다.

# string_utils/__init__.py
from .manipulations import to_uppercase, reverse_string
from .validations import is_palindrome

이제 패키지를 간단히 가져올 수 있습니다.

from string_utils import to_uppercase, is_palindrome

print(to_uppercase("python"))  # 출력: PYTHON
print(is_palindrome("madam"))  # 출력: True

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결론

파이썬의 모듈과 패키지는 코드의 재사용성과 가독성을 높이는 데 매우 유용합니다. 모듈을 통해 관련 기능을 묶고, 패키지를 사용해 코드를 계층적으로 구성함으로써 효율적이고 유지보수 가능한 코드를 작성할 수 있습니다. 개발 과정에서 모듈과 패키지를 적극적으로 활용해보세요!