[코딩온] 신재생에너지 IoT 개발자 입문_ 파이썬12

14 모듈 Module

여러 기능들이 뭉쳐진 하나의 py.파일

함수, 변수, 클래스 등을 담아 코드 재사용성과 관리 효율을 높인다.

 

클래스 만큼이나 분량이 많았고 여러 모듈을 하나하나 익힐 수도 없다. 정말 많고, 정신 없었던 챕터로 기억한다. 그래도 많이 왔고 해두면 두고두고 쓰이며, 데이터 분석에서도 쓸 수 있으니 열심히 기록하고자 한다.

 

 

모듈의 종류는 표준 모듈/ 외부 모듈 정도로 나눠지며

표준 모듈:

파이썬에 기본적으로 내장되어 있는 모듈

설치 과정 없이 바로 사용할 수 있음

공식 문서에서 모듈 보기: docs.python.org/ko/3/library/index.html

 

외부 모듈:

다른 사람이 만든 모듈

모듈을 사용하려면 설치 과정이 필요함

 

모듈 불러오기(1) import 모듈명

import calc_module

import calc_module

print("**** 두 수 입력 ****")

x = int(input('x 값 입력 > '))

y = int(input('y 값 입력 > '))

print("\n**** 결과 출력 ****")

# 모듈의 함수 사용하기: 모듈명.함수명

print(x, "+", y, "=", calc_module.add(x, y))

print(x, "-", y, "=", calc_module.sub(x, y))

print(x, "*", y, "=", calc_module.multiply(x, y))

print(x, "/", y, "=", calc_module.divide(x, y))

 

from 모듈명 import 이름 형태.

매번 [모듈이름.]을 입력하지 않고 바로 사용 가능 / 모듈에서 필요한 것만 골라서 가져올 수 있다.

모듈 불러오기(2)

from calc_module import add, multiply

print("**** 두 수 입력 ****")

x = int(input('x 값 입력 > '))

y = int(input('y 값 입력 > '))

print("\n**** 결과 출력 ****")

print(x, "+", y, "=", add(x, y))

print(x, "*", y, "=", multiply(x, y))

 

모듈의 특정 함수만 불러와 쓴 것이기에 명렁어에 써두지 않은 함수를 쓰면 NameError 뜬다

 

모듈 불러오기(3)

from 모듈명 import 모두 = 전체 기능 다 불러온다.

from calc_module import *

print("**** 두 수 입력 ****")

x = int(input('x 값 입력 > '))

y = int(input('y 값 입력 > '))

print("\n**** 결과 출력 ****")

print(x, "+", y, "=", add(x, y))

print(x, "-", y, "=", sub(x, y))

print(x, "*", y, "=", multiply(x, y))

print(x, "/", y, "=", divide(x, y))

 

 

[모듈이름.]을 작성하지 않아 코드가 짧아지나

식변자 간의 이름 충돌의 가능성이 있고, 모듈에서 불러온 것임을 구별하기 어렵다.

그런 점에서 import문으로 작성 권장하기도 한다.

모듈 불러오기(4)

import hello as h #h로 모듈 약칭하겠다.

h.greeting("kim")

h.introduce("U",10)

 

패키지

모듈의 묶음

모듈을 폴더 단위로 묶어놓은 곳

: 대규모 프로젝트, 라이브러리 제작 시 사용한다. 

패키지 폴더 만들어서 py 파일 넣고 모듈 불러와서 쓰면 __pycahe__라는 게 생성된다.

 

mypackage/ - 패키지
 ├─ __init__.py 
 ├─ calc.py
 └─ string_utils.py

py파일 두개는 모듈이다. 

__init__.py : 패키지로 인식하게 해준다.

패키지에서 모듈 불러오기(1)

from my_package import calc as c

calc 모듈 전체를 불러오고 이를 c로 지정함.

함수, 변수, 클래스 모두 사용가능하고 이름 충돌이 적다. 호출할 때 as로 지정한 객체를 써야 함.

패키지에서 모듈 불러오기(2)

from my_package.calc import add

c.add(10,5)

calc 모듈 안에 있는 add 함수만 가지고 온다.

코드가 짧고 간결해지나 나중에 같은 명칭을 import하면 덮어 씌워진다. 모듈 수정 확장에 번거로움도 있다.

 

Python에 기본으로 내장되어 있는 모듈 중 종종 쓰일 수 있는 것들.

random / math

random: 난수(랜덤한 수)를 생성하는 모듈

math : 수학 관련 함수를 갖는 모

 

random 모듈: 랜덤 값(난수) 생성 시 사용

import random

1 난수 생성

#random() : 0이상 1미만의 float 난수 반환

print(random.random())

uniform(a,b) : a이상 b이하의 실수 난수 반환

print(random.uniform(1,10))

randint(a,b): a이상 b이하의 정수 난수 반환

print(random.randint(5,20))

 

randint(a, b) 활용 예시

a <= N <= b를 만족하는 정수 N 반환

print('** randint 함수 **')

for i in range(10):

        # 1~5 사이의 난수 생성

    print(random.randint(1, 5), end=' ')

randrange(start, stop ,step): 범위 안의 정수 난수 반환, 간격 지정시

print(random.randrange(0, 100, 5))

 

range(start, stop, step) 에서 임의로 선택된 요소 반환, stop값은 포함하지 않는다.

>range(start, stop, step) 에서 임의로 선택된 요소 반환

>매개변수는 range(start, stop, step) 함수와 동일한 의미

print('\n\n*** randrange 함수1 ***')

for i in range(10):

    # 1~6 사이의 난수 생성

    print(random.randrange(1, 7), end=' ')

   

print('\n\n*** randrange 함수2 ***')

for i in range(10):

    # 1, 3, 5 중에서 난수 생성

    print(random.randrange(1, 7, 2), end=' ')

 

2 랜덤 선택

fruits = ["apple","banana","watermelon","grape","orange"]

 

choice(list): 리스트에서 랜덤으로 요소 반환

print('\n\n*** choice 함수 ***')

mylist = ["apple", "banana", "cherry"]

for i in range(5):

    print(random.choice(mylist), end=' ')

choice(seq) : 시퀀스에서 임의의 요소 1개 반환

print(random.choice(fruits))

choices(seq,k): 시퀀스에서 "중복 허용" k개 요소 리스트를 반환

print(random.choices(fruits, k = 2))

섞기

sample(seq,k): 시퀀스에서 "중복 없이" k개 요소 리스트를 반환

print(random.sample(fruits, k = 2))

shuffle(seq): 시퀀스의 요소를 무작위로 섞음 <- 원본 시퀀스를 변경

number = [1,2,3,4,5]

random.shuffle(number)

print(number)

 

 

실습 : 로또 번호 뽑기

1-45 사이의 수 중 6개, 중복 없이 뽑고 오름차순으로 정렬 

 

작성했던 코드

import random

lotto = []

num = random.randint(1,45)

for n in range(6):

    while num in lotto:

        num = random.randint(1,45)

    lotto.append(num)

print(sorted(lotto))

 

 

모범 답안

result = sorted(random.sample(range(1,46), k= 6))

print(result)

lotto = []

while len(lotto) < 6:

    num = random.randint(1,45)

 

실습: 가위바위보

random 모듈 함수 사용, input으로 입력 받기, 승패 로직은 if조건문으로 

 

직접 쓴 코드

import random as r

com = ['가위','바위','보']

user = input("가위,바위,보: ")

def game(user):

    com_c =r.choice(com)

    if user == com_c:

        return "무승부"

    elif user == "가위" and com_c == "보":

        return "승"

    elif user == "바위" and com_c == "가위":

        return "승"

    elif user == "보" and com_c == "바위":

        return "승"

    else:

        return "패"

print(game(user))

 

 

#모범 답안

RPS = ["가위", "바위", "보"]

win_count = 0

while win_count < 3:

    com_choice = random.choice(RPS)

    user_choice = input("가위, 바위, 보 : ")

    print(f"유저의 선택: {user_choice}")

    print(f"컴퓨터의 선택: {com_choice}")

    if user_choice == com_choice:

        print("무승부")

    elif ((user_choice == "가위" and com_choice == "보") or

          (user_choice == "바위" and com_choice == "가위") or

          (user_choice == "보" and com_choice == "바위")):

        print("이겼습니다")

        win_count += 1

    elif user_choice in RPS:

        print("졌습니다")

    else:

        print("잘못된 입력이에요")

 

math 모듈: 수학적 연산에 사용되는 모듈

import math as m

1.올림/내림

ceil: 올림, 소수점 지정x

m.ceil(3.14)

floor: 내림, 소수점 저정x

m.floor(3.14)

round :반올림 - 내장 함수 (math 모듈 아님)

round(3.141492, 2)

2. 제곱, 제곱근

pow(x, y) : 제곱 - x^y

m.pow(2,3)

sqrt(x): 제곱근 반환

m.sqrt(16)

3. 상수

pi : 원주율

print(m.pi)

4. 수학 계산 편의 기능

print(m.factorial(3))

최대 공약수

print(m.gcd(12,80))

최소 공배수

print(m.lcm(12,20))

실습 math모듈 사용

import math as m

x1, y1 = 10, 52

x2, y2 = 4, 30

#모범 답안

x1,y1 = map(int, input("x1, y1을 입력해주세요.: ").split(","))

#int(x1), int(y1)

x2,y2 = map(int, input("x2, y2을 입력해주세요.: ").split(","))

#int(x2), int(y2)

'''

'''

dis = m.sqrt(m.pow(x2 -x1, 2) +m.pow(y2 - x1, 2))

print(f" 거리 값 {round(dis, 2)}")

#최소 공배수, 최대 공약수

s,t= 18,24

print(m.gcd(s,t))

print(m.lcm(s,t))

 

 

 

datetime 모듈

날짜와 시간의 생성, 조작, 현실 변환과 같은 시간 관련 기능을 제공

import datetime

 

1 현재 날짜와 시간 구하기

print(datetime.datetime.now())

 

오늘 날짜만 구하기

today = datetime.date.today()

print(today)

 

2. 날짜/ 시간 형식 변환 

formatted = now.strftime("%Y/%m/%d %H:%M:%S")

print(formatted)

 

parsed = datetime.datetime.strptime(formatted, "%Y/%m/%d %H:%M:%S")

print(parsed)

 

 

3. 날짜/ 시간 연산

dt = datetime.date(2025, 7, 7)

passed_time = today - dt

print(f"{passed_time.days}일이 지났습니다.")

 

 

4. 요일반환: weekday

0: 월요일 ~ 7: 일요일

days = ["월","화","수","목","금","토","일"]

day_num = today.weekday()

print(days[day_num])

 

 

datetime 또는 date 갹체에는 년/월/일 시간 등의 속성으로 들어있음.

print(datetime.datetime.now().year)

 

 

실습

사용자로부터 생일 입력 받고, 오늘 날짜를 기준으로 올해 또는 내년 생일까지 남은 날짜(일 수) 계산 출력

import datetime

 

사용자로부터 생일 입력 받음

birth_month, birth_day = map(int,input("생일을 입력하세요.(예 03-14): ").split("-"))

올해 생일은 date 객체로 변환

birthday_this_year = datetime.date(today.year, birth_month, birth_day)

 

오늘 날짜와 올해의 생일을 비교

if today > birthday_this_year:

    #올해 생일이 지났으면 내년으로 설정

    birthday_naxt = datetime.date(today.year + 1, birth_month, birth_day)

else:

    #올해로 설정

    birthday_naxt = birthday_this_year

 

남은 일수 계산

day_left = (birthday_naxt - today).days

print(f"다음 생일까지 {day_left}일이 남았어요.")

 

 

calender 모듈

날짜와 달력 관련 기능을 제공

import calendar

 

1. 달력 조회

print(calendar.prmonth(2025,9))

print(calendar.prcal(2025))

텍스트로 값을 반환

print(calendar.month(2025, 11))

요일 반환

print(calendar.weekday(2025,11,26))

 

 

time 모듈

시간의 측정, 지연, 변환가 같은 시간 관련 기능 제공

import time

 

1. 시간 반환

time()

Unix 타임 스탬프로 반환 (1920.1.1부터 경과 초)

print(time.time())

 

ctime(): 현재 시간을 문자열로 반환

print(time.ctime())

print(time.ctime(0)) #기준 시로 반환 Thu Jan  1 09:00:00 1970 나옴.

 

하단은 ctime 0 결과값

 

strptime(): 원하는 포켓의 문자열로 시간 객체 변환

lt = time.localtime()

formatted = time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S", lt)

print(formatted) #2025-11-26 12:37:35 형식으로 나옴.

 

 

strptime(): 문자열을 struct_time 객체로 변환

parsed = time.strptime(formatted,"%Y-%m-%d %H:%M:%S")

print(parsed)

 

2. 시간 지연

# sleep(seconds): 지정한 초만큼 프로그램이 일시 정지

time.sleep(1)

print("time sleep") #지연 후에 다음 코드 실행

 

 

시간 측정하기

start = time.time()

for i in range(5):

    print(i)

    time.sleep(1)

end = time.time()

print(f"수행시간 : {end - start: .2f}초")

 

 

실습 : 타자 연습 게임 만들기

import random

import time

words = ["apple", "banana", "orange", "grape", "lemon",

    "peach", "melon", "cherry", "plum", "pear",

    "school", "friend", "family", "flower", "garden",

    "window", "bottle", "pencil", "summer", "winter",

    "happy", "future", "travel", "animal", "market",

    "doctor", "planet", "energy", "nature", "memory"

    ]

input("[타자 게임] 준비되면 엔터 ")

start = time.time()

n = 1

while n <= 10:

    q = random.choice(words)

    print(f"문제 {n} : {q}")

    x = input()

    if x == q:

        print("통과!")

        n += 1

    else:

        print("다시 입력!")

        continue

       

   

end = time.time()

#et = end - start

#et = format(et, ".2f")

#print(f"총 걸린 시간{et}초")

print(f"총 걸린 시간{end - start:.2f}")

#모범 답안

input("[타자 게임] 준비되면 엔터 ")

start = time.time()

while n < 11:

    print(f"{n}번 문제")

    q = random.choice(words)

    print(q)

    while True: #문제가 계속 바뀌지 않고 고정하기 위한 방법

        answer = input()

        if answer == q:

            print("통과!")

            n += 1

            break

        else:

            print("다시 도전!")

end = time.time()

play_time = end - start

print(f"총 소요시간: {play_time:.2f}초")

 

 

 

 

sys 모듈

파이썬 인터프리터와 관련된 다양한 기능 제공

 

import sys

파이썬 버전 정보

print(sys.version) #3.14.0

운영 체제 정보

print(sys.platform) #win32

프로그램 종료

#sys.exit() #강제 종료

print("실행되지 않는 코드") #위 코드로 인해 그 아래 코드들이 출력되지 않는다.

os 모듈

운영체제와 상호작용 할 수 있도록 도와주는 기능 제공

import os

# getcwd(): 현재 작업 디렉토리 반환

print(os.getcwd())

#lisrdir(): 현재 폴더 내 파일, 디렉토리 목록 반환

print(os.listdir())

#폴더 생성

folder_name = "sample_folder"

if not os.path.exists(folder_name): #서치했을 때 이 명칭이 존재하지 않다면- 양식

    os.mkdir(folder_name)

else:

    print(f"{folder_name} 폴더가 이미 있습니다.")

print(os.listdir())

 

 

모듈은 제공하는 기능이 다양하고 전부 다 알아도... 써먹는 게 중요하니까 자주 쓰일 법한 모듈 위주로만 옮겨 적었다. 파이썬 오랜만에 백업하는 기분인데 이제는 다른 걸 배우다보니 시간 날 때마다 다시 짬짬히 쓰러 다녀야 겠다...