Python - language 기술적인 특징

파이썬의 주요 기술적 특징

파이썬은 다양한 프로그래밍 패러다임을 지원하는 유연하고 강력한 프로그래밍 언어입니다. 이 문서에서는 파이썬의 주요 기술적 특징을 다룹니다.

1. 인터프리터 언어

파이썬은 인터프리터 언어로, 소스 코드를 별도로 컴파일하는 과정 없이 런타임에 바로 해석하고 실행*합니다. 이 특징은 개발 과정을 빠르고 유연하게 만들며, 즉각적인 피드백을 가능하게 합니다.

예제 코드

print("Hello, World!")

이 간단한 예제는 파이썬 인터프리터를 통해 바로 실행할 수 있습니다. 프로그램을 별도로 컴파일할 필요 없이 소스 코드를 작성하고 실행만 하면 결과를 볼 수 있습니다.

참고 : (Python - 인터프리터와 컴파일러) https://amirer21.github.io/python/python-pyc/

2. 객체 지향 프로그래밍 지원

객체 지향 프로그래밍(Object-Oriented Programming, OOP)은 프로그래밍을 객체의 모음으로 구성하는 개발 방식입니다. 객체는 데이터와 이 데이터를 처리하는 함수(메서드)를 포함할 수 있는 소프트웨어 블록입니다.

OOP의 주요 특징은 다음과 같습니다:

• 캡슐화(Encapsulation): 데이터(속성)와 데이터를 조작하는 함수(메서드)를 함께 묶음으로써, 객체의 구현 세부사항을 숨기고 사용자 인터페이스만을 제공합니다.

• 상속(Inheritance): 한 클래스(부모 클래스)의 특성을 다른 클래스(자식 클래스)가 상속받아 사용할 수 있게 합니다. 이를 통해 코드 재사용성을 높이고, 복잡성을 관리할 수 있습니다.

• 다형성(Polymorphism): 같은 인터페이스나 메서드 호출이 서로 다른 객체들에 대해 서로 다른 동작을 할 수 있도록 합니다.

예제

다음은 파이썬에서의 간단한 객체 지향 프로그래밍 예제입니다. 이 예제에서는 Car 클래스를 정의하고, 이를 상속받는 ElectricCar 클래스를 만들어 보겠습니다:

class Car:
    def __init__(self, make, model):
        self.make = make
        self.model = model

    def display_info(self):
        print(f"This car is a {self.make} {self.model}")

class ElectricCar(Car):
    def __init__(self, make, model, battery_size):
        super().__init__(make, model)  # 부모 클래스의 생성자 호출
        self.battery_size = battery_size

    def display_battery(self):
        print(f"This car has a {self.battery_size}-kWh battery")

# 객체 생성 및 사용
my_car = Car("Hyundai", "Sonata")
my_electric_car = ElectricCar("Tesla", "Model S", 85)

my_car.display_info()  # "This car is a Hyundai Sonata"
my_electric_car.display_info()  # "This car is a Tesla Model S"
my_electric_car.display_battery()  # "This car has a 85-kWh battery"

3. 동적 메모리 관리

동적 메모리 관리(dynamic memory management) 는 프로그램이 실행 중에 필요한 메모리를 할당하고, 더 이상 사용되지 않는 메모리를 자동으로 해제하는 과정을 말합니다. 이 과정은 메모리 누수(memory leak)를 방지하고, 효율적인 메모리 사용을 도모합니다. 대부분의 현대 프로그래밍 언어는 어느 정도의 자동 메모리 관리 기능을 제공하는데, 파이썬도 그 중 하나입니다.

파이썬은 내부적으로 가비지 컬렉터(garbage collector) 를 사용하여 자동으로 메모리 관리를 수행합니다. 파이썬의 가비지 컬렉터는 주로 레퍼런스 카운팅(reference counting) 방식을 사용하여 객체에 대한 참조가 더 이상 존재하지 않을 때 해당 객체를 메모리에서 해제 합니다. 또한, 순환 참조(circular reference)가 있는 경우를 감지하여 메모리를 정리할 수 있습니다.

예제 (1) 참조

a = 10
b = a
del a
print(b)

이 코드는 변수 a에 할당된 메모리가 b에도 참조되고 있기 때문에 del a로 a를 삭제해도 b는 여전히 10을 출력합니다.

예제 (2)동적 메모리 관리

다음 예제에서는 파이썬에서 동적 메모리 관리가 어떻게 이루어지는지 설명하겠습니다.

import gc

class MyClass:
    def __init__(self, value):
        self.value = value
    def __del__(self):
        print(f"{self.value} 객체가 메모리에서 해제되었습니다.")

# 객체 생성
obj1 = MyClass(1)
obj2 = MyClass(2)

# 레퍼런스 카운트를 확인하기 위한 참조 추가
ref = obj1

# 레퍼런스 삭제
del obj1

# 강제 가비지 컬렉션 실행
gc.collect()

# 두 번째 객체 참조 제거
del obj2

# 다시 강제 가비지 컬렉션 실행
gc.collect()

4. 확장성

파이썬은 C나 C++로 작성된 라이브러리를 통해 확장할 수 있습니다. 이를 통해 파이썬 프로그램은 필요에 따라 성능을 향상시킬 수 있습니다.

예제

from ctypes import cdll

# C 라이브러리 로드
lib = cdll.LoadLibrary('example.dll')

# C 함수 호출
lib.my_function()

이 예제는 ctypes 모듈을 사용하여 C 라이브러리를 로드하고 그 안에 정의된 함수를 호출합니다.

C나 C++ 외부 라이브러리를 활용 가능한 다른 프로그래밍 언어

C나 C++로 작성된 외부 라이브러리를 활용하여 확장할 수 있는 프로그래밍 언어는 여러 가지가 있습니다. 파이썬 외에도 이 기능을 지원하는 주요 언어들을 아래에 소개합니다:

• 루비(Ruby): 루비 언어는 내부적으로 C를 사용하여 구현되었습니다. 루비의 확장 라이브러리는 주로 C로 작성되며, Ruby C API를 사용하여 루비 프로그램 내에서 쉽게 호출할 수 있습니다.

• Node.js: Node.js는 자바스크립트 런타임으로, C++로 작성된 네이티브 모듈을 통해 확장할 수 있습니다. node-gyp 같은 도구를 사용해 C/C++ 코드를 컴파일하고, V8 엔진에 바인딩하여 자바스크립트 코드와 통합할 수 있습니다.

• 자바(Java): 자바는 JNI(Java Native Interface)를 통해 C나 C++ 코드를 자바 애플리케이션에 통합할 수 있습니다. 이를 통해 자바 프로그램은 네이티브 코드의 성능 이점을 활용할 수 있습니다.