02-8 파이썬 프로그래밍의 기초, 자료형의 값을 저장하는 공간, 변수

파이썬을 처음 배우는 사람들에게 변수는 프로그래밍의 핵심 개념 중 하나입니다. 변수는 데이터를 저장하고 조작하는 데 사용되는 이름 붙은 저장 공간을 뜻하며, 이를 통해 프로그램은 다양한 연산을 수행하고 원하는 결과를 얻을 수 있습니다. 이번 강좌에서는 파이썬 프로그래밍에서 변수가 무엇인지, 어떻게 사용하는지, 그리고 변수와 관련된 기본 개념들에 대해 상세히 알아보겠습니다.

변수란 무엇인가?

변수는 데이터를 저장하기 위한 이름 있는 메모리 공간입니다. 그 용도는 두 가지로 요약할 수 있습니다.

데이터를 저장한다.
저장된 데이터를 불러오거나 변경할 수 있다.

파이썬에서 변수는 데이터 유형과 무관하게 다양한 값을 저장할 수 있으며, 변수의 이름을 통해 저장된 값에 접근할 수 있습니다. 이는 프로그래머가 데이터에 쉽게 접근하고 조작할 수 있게 해 줍니다.

파이썬의 변수 할당과 기본 구문

파이썬에서는 변수를 선언할 때 데이터형을 명시할 필요가 없습니다. 다음 구문을 통해 변수를 생성하고 값을 할당할 수 있습니다.

variable_name = value

예를 들어, 숫자와 문자열을 변수에 할당하는 방법은 다음과 같습니다.

x = 10
name = "Alice"

이 경우, ‘x’는 숫자 10을 저장하고, ‘name’은 문자열 “Alice”를 저장합니다. 파이썬은 할당된 값을 통해 값을 자동으로 유형을 결정합니다.

변수의 네이밍 규칙

파이썬 변수 이름을 생성할 때는 다음과 같은 규칙을 따라야 합니다.

변수 이름은 문자, 숫자 및 밑줄(_)을 포함할 수 있습니다.
변수 이름은 숫자로 시작할 수 없습니다.
공백은 허용되지 않습니다. 대신 밑줄(예: my_variable)을 사용할 수 있습니다.
파이썬의 예약어는 변수 이름으로 사용할 수 없습니다. (예: def, class 등)

이러한 규칙을 따르면 코드의 가독성을 높일 수 있으며, 유지 관리가 쉬워집니다.

변수의 동적 특성

파이썬의 변수는 동적 타이핑(dynamic typing)을 지원합니다. 이는 변수가 처음에 설정된 데이터 유형과 다른 유형의 값을 가질 수 있음을 의미합니다. 예를 들어:

x = 10     # 정수형
x = "Hello" # 문자열형

이 경우, ‘x’는 처음에 정수 10을 가지다가 나중에 문자열 “Hello”로 변경됩니다. 이는 프로그래머에게 큰 유연성을 제공합니다.

변수의 범위(Scope)

변수의 범위는 변수가 유효한 프로그램 영역을 의미합니다. 파이썬에는 주로 두 종류의 범위가 있습니다:

지역변수(Local Variables): 함수나 블록 내에서 선언되며, 해당 블록 밖에서는 접근할 수 없습니다.
전역변수(Global Variables): 함수 블록 밖에서 선언되며 프로그램 전체에서 접근할 수 있습니다.

예를 들어:

global_var = "I am global"

def my_function():
    local_var = "I am local"
    print(local_var)

my_function()
print(global_var)
# print(local_var)  # 오류 발생: local_var는 함수 내에서만 접근 가능

변수에 대한 기본 연산

변수와 관련된 기본 연산에는 할당, 갱신, 삭제 등이 포함됩니다. 파이썬에서는 다음과 같이 이러한 연산을 수행할 수 있습니다.

# 변수에 값 할당
x = 5

# 변수 값 갱신
x = x + 2

# 변수 삭제
del x

변수는 할당된 데이터를 쉽게 참조하거나 변경할 수 있도록 합니다.

변수의 메모리 관리

파이썬 인터프리터는 변수를 관리하고 가비지 컬렉터(Garbage Collector)를 통해 메모리를 자동으로 관리합니다. 변수의 참조 횟수가 0이 되면 해당 메모리는 자동으로 해제되어 자원을 효과적으로 관리할 수 있습니다.

변수와 객체 참조

파이썬의 변수는 객체를 직접 저장하는 것이 아니라 객체를 참조합니다. 이는 여러 변수가 하나의 객체를 참조할 수 있음을 의미합니다. 예를 들어:

a = [1, 2, 3]
b = a

여기서 ‘a’와 ‘b’는 동일한 리스트 객체를 참조합니다. 이는 변경 사항이 모든 참조 변수에 반영됨을 의미합니다.

이러한 특성을 이해하는 것은 데이터 조작 시 예상치 못한 오류를 방지하는 데 중요합니다.

결론

파이썬에서 변수는 데이터를 저장하고 조작하는 데 있어 필수적인 요소입니다. 변수 이름은 정확하고 명확하게 작성해야 하며, 변수의 동적 특성과 범위를 이해하는 것은 프로그램의 오류를 최소화하는 데 도움이 됩니다. 파이썬 프로그래밍의 기초로서 변수의 개념과 기능을 숙지하는 것은 여러분의 프로그래밍 효율을 높이고, 더 복잡한 문제를 해결하는 데 기본적인 토대를 제공합니다.

이러한 기본 개념을 기반으로 프로그램을 작성해 나가며 파이썬의 다양한 자료형과 기능을 탐색해 보세요. 그럼, 다음 강좌에서는 더욱 심화된 주제를 살펴보겠습니다.