1. 함수

함수(function)은 일정한 작업을 수행하는 코드블럭으로 보통 반복적으로 계속 사용되는 코드들을 함수로 정의하여 사용하게 된다. 파이썬에서 함수는 def 키워드를 사용하여 정의되며, 다음과 같은 문법을 갖는다. 여기서 입력파라미터나 리턴값은 구현하는 내용에 따라 있을 수도 있고, 없을 수도 있다.

def 함수명(입력파라미터):
    문장1
    문장2
    [return 리턴값]

아래 예제는 두개의 입력파라미터를 받아들여 이를 더한 값을 리턴하는 함수를 정의하고 이를 사용하는 예이다.

def sum(a, b):
    s = a + b
    return s

total = sum(4, 7)
print(total)

2. 파라미터 전달방식

파이썬 함수에서 입력 파라미터는 Pass by Assignment에 의해 전달된다. 즉, 호출자(Caller)는 입력 파라미터 객체에 대해 레퍼런스를 생성하여 레퍼런스 값을 복사하여 전달한다. 또한 전달되는 입력파라미터는 Mutable일 수도 있고, Immutable일 수도 있으므로 각 경우에 따라 다른 결과가 일어난다.

만약 입력파라미터가 Mutable 객체이고, 함수가 그 함수 내에서 해당 객체의 내용을 변경하면, 이러한 변경 사항은 호출자(caller)에게 반영된다. 하지만, 함수 내에서 새로운 객체의 레퍼런스를 입력파라미터에 할당한다면, 레퍼런스 자체는 복사하여 전달되었으므로, 호출자에서는 새로운 레퍼런스에 대해 알지 못하게 되고, 호출자 객체는 아무런 변화가 없게 된다.

만약 입력파라미터가 Immutable 객체이면, 입력파라미터의 값이 함수 내에서 변경될 수 없으며, 함수 내에서 새로운 객체의 레퍼런스를 입력파라미터에 할당되어도 함수 외부(Caller)의 값은 변하지 않는다.

# 함수내에서 i, mylist 값 변경
def f(i, mylist):
    i = i + 1
    mylist.append(0)

k = 10       # k는 int (immutable)
m = [1,2,3]  # m은 리스트 (mutable)

f(k, m)      # 함수 호출
print(k, m)  # 호출자 값 체크
# 출력: 10 [1, 2, 3, 0]

위의 예제에서 함수 f()는 하나의 정수(i)와 하나의 리스트(mylist)를 입력받아, 함수 내에서 그 값들을 변경한다. 정수는 Immutable 타입이므로 함수 내에서 변경된 것이 호출자에 반영되지 않으며, 리스트는 Mutable 타입이므로 추가된 요소가 호출자에서도 반영된다.

3. Default Parameter

함수에 전달되는 입력파라미터 중 호출자가 전달하지 않으면 디폴트로 지정된 값을 사용하게 할 수 있는데, 이를 디폴트 파라미터 혹은 Optional 파라미터라 부른다. 아래 예제에서 factor는 디폴트 파라미터로서 별도로 전달되지 않으면, 그 값이 1로 설정된다.

def calc(i, j, factor = 1):
    return i * j * factor

result = calc(10, 20)
print(result)

4. Named Parameter

함수를 호출할 때 보통 함수에 정의된 대로 입력파라미터를 순서대로 전달한다. 이러한 순서의 의한 전달 방식 외에 또 다른 호출 방식으로 "파라미터명=파라미터값" 과 같은 형식으로 파라미터를 전달할 수도 있는데, 이를 Named Parameter라 부른다. Named Parameter를 사용하면 어떤 값이 어떤 파라미터로 전달되는지 쉽게 파악할 수 있는 장점이 있다.

def report(name, age, score):
    print(name, score)

report(age=10, name="Kim", score=80)

5. 가변길이 파라미터

함수의 입력파라미터의 갯수를 미리 알 수 없거나, 0부터 N개의 파라미터를 받아들이도록 하고 싶다면, 가변길이 파라미터를 사용할 수 있다. 가변길이 파라미터는 파라미터명 앞에 * 를 붙여 가변길이임을 표시한다. 아래 예제에서 *numbers는 가변길이 파라미터이므로, total()을 호출할 때, 임의의 숫자의 파라미터들을 지정할 수 있다.

def total(*numbers):
    tot = 0
    for n in numbers:
        tot += n
    return tot

t = total(1,2)
print(t)
t = total(1,5,2,6)
print(t)

6. 리턴값

함수로부터 호출자로 리턴하기 위해서는 return 문을 사용한다. return문은 단독으로 쓰이면 아무 값을 호출자에게 전달하지 않으며, "return 리턴값" 처럼 쓰이면, 값을 호출자에게 전달한다. 함수에서 리턴되는 값은 하나 이상일 수 있는데, 필요한 수만큼 return 키워드 다음에 콤마로 구분하여 적는다. 예를 들어, return a,b,c 는 3개의 값을 리턴한다. 하지만, 기술적으로 좀 더 깊이 설명하면, 이는 (a,b,c) 세개의 값을 포함하는 Tuple 하나를 리턴하는 것으로 함수는 항상 하나의 리턴값을 전달한다고 볼 수 있다.

def calc(*numbers):
    count = 0
    tot = 0
    for n in numbers:
        count += 1
        tot += n
    return count, tot

count, sum = calc(1,5,2,6)  # (count, tot) 튜플을 리턴
print(count, sum)