혹시 이거 아시나요?

Triple quotes

이런 걸 어딘가에서 많이 보셨을 겁니다.

def foo():
    """
    This is a docstring.
    """
    pass

C나 다른 언어를 하다 오신 분의 경우에는 그냥 함수를 설명하는 주석(block comment)이겠거니 하고 넘기셨을 수도 있습니다만, 사실 Python에서는 triple-quoted string 역시 일반적인 string literal과 동일하게 사용 가능합니다. 그런데 왜 굳이 귀찮게 세번씩 쳐야 하냐고요?

long_string = "A very long string with\n" \
    + "multiple lines\n" \
    + "and many words"

아마 그동안은 string literal 안에서 줄바꿈이 불가능하기 때문에 이렇게 쓰셨던 적이 많겠지만, 이렇게 작성하면 한눈에 잘 들어오지도 않을 뿐더러 속도도 느립니다. Triple-quoted string을 사용하면 다음과 같이 깔끔하게 표현이 가능합니다.

long_string = """A very long string with
multiple lines
and many words"""

그냥 줄바꿈을 하는 대로 곧바로 반영되기 때문이죠. 첫 줄이 나머지랑 정렬이 안 돼서 영 마음에 안 드신다고요? 백슬래시(\)를 찍어서 드셔보세요.

long_string = """\
A very long string with
multiple lines
and many words"""

물론 안에서 추가 줄바꿈을 하면 그대로 반영됩니다. 앞에 띄어쓰기를 포함하면 그것도 함께 포함됩니다. 그러니까 다음 예제를 실행하면…

>>> long_string = """\

A very long string with
    multiple lines
    and many words"""
>>> print(long_string)

A very long string with
    multiple lines
    and many words

이런 식이 되는 셈이죠. 보통은 여러 출력에서 template string으로 많이 사용됩니다.

f-string

프로그래밍에서 절대로 빼놓을 수 없는 편의기능을 한 개만 고르라면, string formatting을 고르는 사람도 꽤 있을 겁니다. Python은 전통적으로 C와 비슷한 %-formatting을 지원하지만, 이 방식은 1) 포맷할 자리와 값을 두 차례 전달하기 때문에 실수할 여지가 많다는 문제가 있고, 2) 속도가 느립니다3. 이후 등장한 string type의 .format() 메서드 역시 비슷한 문제를 공유합니다.

Python 3.6 버전에서 추가된 f-string4을 사용하면 이런 문제를 깔끔하게 회피 가능합니다.

name = "Nuri Jung"
print(f"My name is {name}")

말 그대로 literal이기 때문에 lazy evaluation5이 일어나지 않습니다.

>>> name = "Nuri Jung"
>>> intro = f"My name is {name}"
>>> name = "John Doe"
>>> print(intro)
My name is Nuri Jung

기존에 되던 것들은 전부 됩니다.

>>> result = [0, 1, 2]
>>> print(f"The result is {result}")
The result is [0, 1, 2]

%f formatting이 그리우신 분들을 위한 실수 포맷팅도 당연히 지원합니다.

>>> num = 100 / 3
>>> print(f"The result is {num}")
The number is 33.33333333333336
>>> print(f"The result is {num:.3}")  # 유효숫자 기준입니다
The number is 33.3
>>> print(f"The result is {num:5.3}")
The number is  33.3
>>> print(f"The result is {num:05.3}")
The number is 033.3
>>> print(f"The result is {num:03.3}")  # 칸수는 "최소"입니다
The number is 33.3
>>> print(f"The result is {num:.3f}")  # f는 소수점 이하 자리수 기준입니다
The number is 33.333

One more thing…

최근2에는 더 좋아져서 이런 것도 지원합니다.

>>> print(f"{num = :.3f}")
num = 33.333

Benchmarks

아까 제가 느리다고 했는데, 얼마나 느린지 궁금하신 여러분들을 위해 벤치마크도 준비했습니다.

# f-string
f"{s} {t}"
# string format
"{} {}".format(s, t)
# percent format
"%s %s" % (s, t)

# plus operator
s + " " + t
# string join
" ".join((s, t))
Tested on M1 mac mini (2020), Python 3.10.5
Tested on M1 mac mini (2020), Python 3.10.5

심하게는 두배 이상도 차이나네요? 물론 plus operator와 string join은 원래 formatting 용도로 만든게 아니니 공정한 비교는 아닙니다만, 그래도 궁금하실 여러분을 위해 넣어봤습니다.

실제 사용례

연구실 슬랙 봇 코드 중 일부를 가져왔습니다. 보시는 것처럼 template을 만들 때 triple-quoted string과 조합하면 유용하게 쓸 수 있습니다.

From the galaxybot source code

Ternary operator

다른 언어에 익숙한 분들은 Python을 처음 쓸 때 ?: 연산자를 시도하고 장렬하게 SyntaxError와 함꼐 산화한 경험이 있으실 겁니다. 그렇다고 Python에 ternary operator가 없는 것은 아닙니다.

Ternary operator는 기본적으로는 다음과 같은 작업을 줄여서 쓰기 위해 도입되었습니다.

if a >= 0:
    print(a)
else:
    print(-a)

딱 봐도 뭔가 반복이 많고, 단순한 작업인데도 네 줄이나 차지하네요. 이를 한 줄로 줄이기 위한 편리한 operator가 바로 ternary operator입니다.

print(a if a >= 0 else -a)

항상 그렇듯이 Python 특유의 변태적인 문법이 눈에 띄는군요. 영어를 잘 하는 분이라면 그래도 좀더 직관적으로 와닿을지도 모르겠습니다. 영어 어순과 거의 동일하게 논리가 흘러가기 때문이죠6.

좀 더 formal하게 정의하면, 다음 두 식의 실행 결과 result는 같습니다.

# By conditional statement
if (expression):
    result = (if_true)
else:
    result = (if_false)

# By ternary operator
result = (if_true) if (expression) else (if_false)

or as a conditional statement

이번에 보여드릴 것은 ternary operator랑 비슷하게 사용 가능한 기법입니다. 코딩하다 보면 다음과 같은 방식으로 처리해야 하는 경우가 꽤 많습니다.

if a:
    foo = a
else:
    foo = b

물론 방금 나온 ternary operator를 사용하면 좀 더 줄일 수 있습니다.

foo = a if a else b

하지만 정말 간단하게 처리하는 방법이 있는데, 바로 or operator를 응용하는 것입니다. 이는 or operator가 첫 번째 operand가 참인 경우 그 결과를 그대로 반환하고, 거짓인 경우 두 번째 operand를 그대로 반환하기 때문에 가능한 트릭입니다.

foo = a or b

실제 사용례

연구실 코드에도 이와 같은 처리가 포함된 부분이 있습니다.

From the GalaxyPipe source code

Comprehensions

List comprehension 자체는 나름대로 유명하고 많이들 사용하는 편입니다.

# For loop
squares = []
for x in range(10):
    squares.append(x**2)

# List comprehension
squares = [x**2 for x in range(10)]

그런데 전체 iterable에 대해 처리하는 경우가 아니라, 그 중 일부만을 처리하고 싶은 경우라면 어떻게 해야 하는지 막막하신 분들이 많습니다. 이럴 경우 if문을 맨 뒤에 붙여주면 됩니다.

# For loop
squares = []
for x in range(10):
    if x % 2:
        squares.append(x**2)

# List comprehension
squares = [x**2 for x in range(10) if x % 2]

둘 모두를 경우에 따라 처리해야 한다면 앞에서 나왔던 ternary operator를 이용하면 됩니다.

# For loop
squares = []
for x in range(10):
    if x % 2:
        squares.append(x**2)
    else:
        squares.append(-x**2)

# List comprehension
squares = [x**2 if x % 2 else -x**2 for x in range(10)]

당연히 list comprehension 뿐만 아니라 set comprehension, dictionary comprehension 등도 있습니다.

# For loop
squares = []
for x in range(10):
    if x % 2:
        squares.append(x**2)

# Set comprehension
squares = {x**2 for x in range(10) if x % 2}
# Dictionary comprehension
squares = {x: x**2 for x in range(10) if x % 2}

# Tuple comprehension?
squares = (x**2 for x in range(10) if x % 2)

그러나 마지막과 같이 쓰면 tuple comprehension이 아니라 generator expression7이 됩니다. Tuple로 바꾸고 싶은 경우 tuple로 type casting해 줍시다.

squares = tuple(x**2 for x in range(10) if x % 2)

Assignment expression

Python에서 assignment문은 다른 많은 언어에서와는 달리 expression이 아닙니다8. 즉, assignment문은 아무것도 반환하지 않습니다.

# SyntaxError
if a = 1:
    print("a is 1")

하지만 대입과 동시에 조건을 확인하는 코드는 (다소 가독성이 떨어지는 문제가 생기는 경우도 있지만) 대부분의 while loop에서 상당히 유용하게 사용됩니다. 예를 들어 다음과 같은 코드는 만약 assignment문이 expression이었다면 가독성의 저하 없이도 덜 장황하게 짤 수 있습니다.

# Without assignment expression
while True:
    flag = foo()
    if not flag
        break
    do_something(flag)

# If assignment statement were expression...
while flag = foo():
    do_something(flag)

그래서 Python 3.8에서는 assignment expression을 위한 Walrus operator(:=)를 도입합니다. 따라서 이제는 이렇게 사용이 가능합니다.

while (flag := foo()):
    do_something(flag)

여기에서 괄호는 반드시 필요합니다. 괄호가 없는 경우 SyntaxError가 발생합니다.

실제 사용례

이번에도 연구실 슬랙 봇 코드를 가져왔습니다.

From the galaxybot source code

Loop-else construct

많은 사람들의 인식과는 달리 Python은 있어야 할 것은 없고 없어도 되는 것은 있는 경우가 꽤 잦은, 독특한 언어입니다. Loop-else construct도 “없어도 되는” syntax의 예시인데요, 물론 꽤나 유용하게 사용되기는 하지만 이런 문법은 다른 언어에서는 찾아보기 어렵습니다.9

# For-else statement
for i in range(10):
    if i == 42:
        break
else:
    print("No answer")

# ...which is equivalent to:
found = False
for i in range(10):
    if i == 42:
        found = True
        break
if not found:
    print("No answer")

즉, loop의 정상적인 종료 시에만 (break이나 return등을 통해 loop이 끝나지 않는 경우에만) else문이 실행됩니다. Loop을 돌면서 특정 조건을 만족하는지 확인하고, 만족하지 않는 경우 예외 처리를 해야 하는 코드에서 유용하게 사용됩니다. 예시로는 for문만 들었지만, loop else construct라는 말에서도 볼 수 있듯이 while loop도 else문의 사용이 가능합니다.

Wrap-up

모를 법한 Python syntax를 살펴봤습니다. 다음 포스트에서는 유용한 built-in에 대해 살펴보겠습니다. 원래는 하나의 글로 기획했는데 생각보다 길어져서 분리하게 되었네요.

  1. Since Python 3.6 (Dec 2016) ↩

  2. Since Python 3.8 (Oct 2019) ↩ ↩2

  3. 실수할 여지가 많다는 것이 더 큰 문제입니다. 어차피 둘 모두 충분히 빠르기 때문에 속도 이슈는 대부분의 경우 코드 실행 시간에 별다른 영향을 미치지 않습니다 (Amdahl’s law). ↩

  4. String literal 앞에 f 표기를 붙이기 때문에 f-string이라고 불립니다. 정식 명칭은 formatted string literal입니다. 더 자세한 명세는 이쪽을 참고하세요. ↩

  5. 어떤 식의 값이 정의 시점이 아니라 사용 시점에 결정되는 것을 말합니다. 대표적인 lazy evaluation의 예시에는 range()가 있습니다. ↩

  6. 그렇다고 평가 순서까지 직관적인 것은 아닙니다. 조건문이 가장 먼저 실행되고, 조건문이 참이면 if 이전의 코드가, 거짓이면 else 이후의 코드가 실행됩니다. ↩

  7. Lazy evaluation을 지원하는 iterator. 실제로 iteration을 할 때 (eg. for loop) 각각의 값이 계산된다. ↩

  8. 여기를 참고하세요. ↩

  9. 이 syntax가 어쩌다 도입되었는지가 궁금하다면, 이 stackoverflow 답변을 참고하세요. ↩