1. CSV 파일이란?

🚀  Comma Separated Values의 약자로 '콤마로 분리한 값들'
🚀  데이터베이스나 스프레드시트 데이터를 저장하기 위해서 사용하는 형식
     

     ⚡️ 내부는 실제 콤마(,)를 이용해서 모든 항목이 구분되어 있으며

          콤마로 구성된 각 항목들이 테이블을 구성하는 각각의 데이터가 되는 방식
     ⚡️ 메모장에서는 텍스트로, 엑셀에서는 각 셀로 나누어서 보임

🚀  utf-8 형식으로 저장된 csv의 경우, 엑셀에서는 기본읽기로는 한글이 깨지는 경우가 있음
       ➡️  한컴 cell에서는 에러없이 잘 열림

1) 단점 ( 엑셀 형식의 파일과 비교했을 때 )

  a.  값에 유형이 없음. 모든 것은 다 문자열
  b.  글꼴 크기나 색상을 설정할 수 없음
  c.  여러 개의 워크시트를 가질 수 없음
  d.  셀의 너비나 높이를 지정할 수 없음
  e.  셀을 병합할 수 없음
  f.  그림이나 차트를 포함할 수 없음

2) 장점

  a.  단순함
 b.  많은 프로그램에서 지원을 하고, 텍스트 편집기에서 볼 수 있으며, 스프레드 시트 데이터를 표현하는 간단한 방법

3) 주의점

  ⚡️  텍스트로 구성되어 있어서, 각 줄에 대해 split(',')을 호출하여 쉼표로 구분된 값에서 문자열 리스트를 얻을 수 있음
         ➡️   csv 파일의 모든 쉼표가 두 셀의 경계를 나타내지 않고, 값의 일부인 경우도 있음
         ➡️  이런 잠재적인 문제 때문에 csv 파일을 읽거나 쓸 때 csv 모듈을 사용하는 것이 좋음

2. CSV 파일 읽기

🚀  csv 파일은 쉼표(,)로 데이터가 구분되어 있어서 문자열 처리 메소드를 활용하면 별도의 외부 모듈이 없이도 충분히 읽을 수 있음
🚀  한 줄에 한 데이터가 있기 때문에 readline() 메소드로 한 줄씩 읽음
🚀  콤마(,)로 분리하기 위해서 split() 메소드를 이용

student_list = []
with open('../input_2/학생명단.csv', 'rt', encoding='cp949') as file:
    file.readline()  # 학번, 이름, 주소, 연락처
    # readlines()는 한꺼번에 모두 읽고 커서가 맨 끝에 있어 더 이상 읽을 게 없어짐
    while True:
        line = file.readline()
        if not line:  # 더 이상 읽을 내용이 없으면 반복문을 빠져 나옴.
            break
        student = line.split(',')  # 안 넣으면 하나의 문자열로 생성되기 때문
        student_list.append(student)
print(student_list)  # 리스트 안에 리스트가 들어가 있는 형태
'''
[['10101', '김승별', '서울시 영등포구', '010-1111-1111\n'], 
['10102', '박나라', '서울시 여의도구', '010-2222-2222\n'], 
['10103', '최태욱', '서울시 강남구', '010-3333-3333\n'], 
['10104', '민기홍', '인천시 계양구', '010-4444-4444\n'], 
['10105', '이명숙', '경기도 과천시', '010-5555-5555\n']]
'''

 📌  csv 파일을 사용하다 보면 간혹 큰 따옴표(")를 이용해서 텍스트를 묶는 경우가 있음
        ➡️  큰 따옴표를 제거하기 위해서 회원명에 추가로 strip() 메소드를 사용

member_list = []
with open('../input_2/회원명단.csv', 'rt', encoding='cp949') as file:
    file.readline()
    while True:
        line = file.readline()
        if not line:
            break
        member = line.split(',')  
        member[0] = member[0].strip('"')  # 큰 따옴표를 제거
        member_list.append(member)
print(member_list)
'''
[['강나라', '필라테스', '25일\n'], ['나유라', '수영', '25일\n'], ['이상기', '헬스', '15일\n']]
'''

  👾  member[0]에는 큰 따옴표가 포함된 회원명이 저장되어 있기 때문에 member[0].strip('"')으로 큰 따옴표를 제거

📌  인코딩 시 영어는 문제가 없는데 한글의 경우 표현하는 방식이 2가지
     -  cp949 : 윈도우의 기본 인코딩. 예전 방식. 한글에만 특수화된 한국에서만 사용. 모든 한글을 표현하지 못함.
     -  uft-8 : 파이참의 기본 인코딩. 상대적으로 새로운 방식. 한글 및 기타 외국어 문자를 하나의 인코딩으로 모두 표현하기 개발

3. CSV 모듈

1) csv 모듈로 csv 파일 생성하기

 🚀  import csv 를 통해서 csv 파일을 쉽게 처리할 수 있는 csv 모듈을 사용

import csv

# w모드로 열고 생성된 파일 객체를 csv.writer() 메소드에 전달
# 그러면 csv 파일을 생성할 수 있는 객체가 생성되는데 이 객체를 이용해서
# writerow() 메소드를 호출하면 csv 파일에 데이터를 저장할 수 있음

with open('../output_02/차량관리_01.csv', 'w', newline='', encoding='cp949') as file:
    # delimiter=',' : ,콤마로 데이터 구분. tab을 사용하는 경우도 있음.tsv.
    csv_maker = csv.writer(file, delimiter=',')
    csv_maker.writerow([1, '08러1234', '2020-10-20,14:00'])
    csv_maker.writerow([2, '25다1234', '2020-10-20,14:10'])
    csv_maker.writerow([3, '28하1234', '2020-10-20,14:20'])
print('차량관리_01.csv 파일이 생성되었습니다.')

2) csv 모듈로 csv 파일 읽기

 🚀  csv 파일을 읽기 위해서는 r 모드로 파일을 열고 생성된 파일 객체를 csv.reader() 메소드에 전달
 🚀  csv.reader() 메소드는 csv 파일을 읽고 그 내용을 읽고 저장한 객체 iterator를 반환

with open('../output_02/차량관리_01.csv', 'r', newline='', encoding='cp949') as file:
    csv_reader = csv.reader(file, delimiter=',')
    for line in csv_reader:
        print(line)
        
'''
['1', '08러1234', '2020-10-20,14:00']
['2', '25다1234', '2020-10-20,14:10']
['3', '28하1234', '2020-10-20,14:20']
'''

3) reader 객체

🚀  csv 모듈은 별도의 설치없이 사용가능

🚀  csv 모듈을 사용해서 csv 파일을 읽으려면 다른 텍스트 파일처럼 open() 함수로 파일을 열어야 함

import csv

example_file = open('../input_2/example.csv', encoding='cp949')  # mode를 생략하면 rt가 기본값

# read() 대신 csv.reader() 함수에 전달. reader() 객체가 반환.
example_reader = csv.reader(example_file)

# list로 변환하여 값에 접근.
print(example_reader)  # <_csv.reader object at 0x100eadcb0>
example_data = list(example_reader)
print(example_data)
print(example_data[0][1])  # Apples
example_file.close()  # with 사용한 것이 아니기 때문에 닫아줘야 함

4)  for 반복문을 활용해 reader 객체로부터 데이터 읽기

🚀  csv 파일이 큰 경우에는 전체 파일을 한 번에 메모리에 로드하지 않고 for 반복문에서 reader 객체 사용
🚀  reader 객체는 한 번만 사용가능하기 때문에 다시 사용하려면 새로 reader 객체 생성

example_file = open('../input_2/example.csv', encoding='cp949')
example_reader = csv.reader(example_file)

print('example.csv 출력')
for row in example_reader:
    # 각 행의 번호를 얻으려면 reader 객체의 line_num 변수를 사용
    print(f'Row #{str(example_reader.line_num)} {str(row)} {str(row[0])}')
example_file.close()
print('=' * 20)

5) writer 객체

🚀  writer 객체를 사용하면 데이터를 csv 파일에 저장할 수 있음

output_file = open('../output_02/output.csv', 'w', newline='', encoding='cp949')
# newline = '' : 빈줄이 들어가는 것 방지
output_writer = csv.writer(output_file)  # csv.writer에 전달할 객체 생성.
output_writer.writerow(['spam', 'eggs', 'bacon', 'ham'])  # writer.writerow() : 리스트에 인자를 전달
output_writer.writerow(['hello, world!', 'eggs', 'bacaon', 'ham'])
output_writer.writerow([1, 2, 3, 3.141592, 4])
output_file.close()

4.  키워드 인자 delimiter와 lineterminator

🚀  탭문자로 셀을 구분하고 줄 간격을 한 줄씩 띄우려는 상황이라면 구분자(delimiter)와 줄 끝 문자(lineterminator)를 변경
🚀  delimiter의 기본값은 쉼표이고, lineterminator의 기본값은 개행문자
🚀  셀들이 탭으로 구분되어 있기 때문에 탭으로 구분된 값을 의미하는 .tsv 파일 확장자 사용

csv_file = open('../output_02/example.tsv', 'w', newline='', encoding='cp949')
csv_writer = csv.writer(csv_file, delimiter='\t', lineterminator='\n\n')
csv_writer.writerow(['apples', 'oranges', 'grapes'])
csv_writer.writerow(['eggs', 'bacon', 'ham'])
csv_writer.writerow(['spam', 'spam', 'spam', 'spam', 'spam', 'spam'])
csv_file.close()

5. csv 객체의 DictReader와 DictWriter

🚀  헤더 행이 있는 csv 파일의 경우 reader나 writer 객체보다 DictReader나 DictWriter 객체를 사용하는 것이 작업하기 편함

  ⚡️  DictReader 객체는

        a. row를 딕셔너리 객체로 설정하고 

        b. 첫 번째 행에 있는 정보를 건너 뜀 

        c. 첫 번째 행에 있는 정보를 키값으로 사용

example_file = open('../input_2/example_with_header.csv', encoding='cp949')
example_dict_reader = csv.DictReader(example_file)

print('example_with_header.csv 출력')
for row in example_dict_reader:
    #print(row)
    print(f'{row["Timestamp"]}, {row["Fruit"]}, {row["Quantity"]} ')
print('=' * 20)

🚀  헤더 행이 없는 파일의 경우  DictReader() 생성자의 두 번째 인자로 헤더 이름을 지어서 전달

example_file = open('../input_2/example.csv')
example_dict_reader = csv.DictReader(example_file, ['time', 'name', 'amount'])
print('example.csv 출력')
for row in example_dict_reader:
    print(f'{row["time"]}, {row["name"]}, {row["amount"]} ')
print('=' * 20)

  ⚡️ DictWriter 객체는 csv 파일을 생성하기 위해 딕셔너리를 사용

       -  파일에 헤더 행을 넣고 싶으면 writeheader()를 호출

       -  writerow() 메서드를 호출하여 각 행을 쓸 수 있는데, 이 때 딕셔너리를 사용
            ➡️ 딕셔너리의 키는 헤더이고, 딕셔너리의 값은 파일에 쓰려는 데이터가 들어감

output_file = open('../output_02/output_with_header.csv', 'w', newline='', encoding='cp949')
output_dict_writer = csv.DictWriter(output_file, ['Name', 'Pet', 'Phone'])

output_dict_writer.writeheader()

output_dict_writer.writerow({'Name': 'Alice', 'Pet': 'cat', 'Phone': '555-1234'})
output_dict_writer.writerow({'Name': 'Bob', 'Phone': '555-9999'})  
# 누락된 키는 빈 상태로 나옴.
output_dict_writer.writerow({'Phone': '555-5555', 'Name': 'Carol', 'Pet': 'dog'})  
# 순서는 중요하지 않음.
output_file.close()

1. mutable & immutable

👩🏻‍💻  mutable : 생성된 후에도 변경이 가능한 자료형 

        ex. list, set, dict

👩🏻‍💻 immutable : 생성된 후에는 변경이 불가능한 자료형 

        ex. int, float, str, tuple

# mutable
# 할당받는 메모리에 저장된 값을 다른 값으로 바꿀 수 있음
# id() : 객체의 고유값 반환. 메모리 주소를 구별하기 위한 용도로 사용
me = [1, 2, 3]
print(id(me)) # 4370596288
me.append(4)
print(id(me)) # 4370596288 / 할당된 메모리 주소는 변경이 되지 않음

# immutable
# 한 번 생성하면 최초로 저장된 값을 다른 값으로 바꿀 수 없음
obj = 10
print(id(obj)) # 4343431696
obj = obj + 1
print(obj) # 11
print(id(obj)) # 4343431728 / 할당된 메모리 주소가 변경이 됨
# 메모리에 저장된 데이터를 수정하는 것이 아니라, 새로 할당을 받아서 데이터를 저장

2. % 연산자

name = 'Kai'
print('내 이름은 %s 입니다.' % name) # 내 이름은 Kai 입니다. 
print('내 이름은 ', name, '입니다.', sep='')
print('내 이름은 ' + name + '입니다.')

height = 120.5
print('내 키는 %fcm입니다.' % height)  # 내 키는 120.500000cm입니다. 

weight = 23.55
print('내 몸무게는 %.1fkg입니다.' % weight)  # 내 몸무게는 23.6kg입니다.

year, month, day = 2014, 8, 25
print('내 생일은 %d년 %d월 %d일 입니다.' % (year, month, day))
# 내 생일은 2014년 8월 25일 입니다.

3. 삼항 조건 연산자

👩🏻‍💻  일반적인 삼항 조건 연산자 : 조건식 ? 참 : 거짓
👩🏻‍💻  파이썬 삼항 조건 연산자 : 참 if 조건식 else 거짓

a = 10
b = 20
result = (a - b) if (a >= b) else (b - a)
print('{}과 {}의 차이는 {}입니다.'.format(a, b, result)) # 10과 20의 차이는 10입니다.

4. 지역변수/전역변수

1) 지역 변수 local variable

  📁  함수 내부에서 선언한 변수는 함수 내부에서만 사용.  함수 외부에서는 지역변수에 접근할 수 없음

def f():
    a = 10
    print(f'f()내부 : {a}')

f()  # f() 내부 : 10
# print(f'f() 외부 : {a}')  # 함수 외부에서는 a 변수를 사용할 수 없음

2)  전역변수 global variable

📁 함수 외부에서 선언한 변수는 함수 내부나 함수 외부에서 모두 사용할 수 있음

def f():
    print(f'f() 내부 : {b}')  

b = 10 # 전역변수
f() # f() 내부 10
print(f'f() 외부 : {b}')  # f() 외부10

# 1) 전역변수를 단순히 참조만 하는 경우 -> 읽기만 하는 경우
a = 0
def f():
    print(a)  # 함수 f() 내부에서 전역변수 a를 참조

f()  # 0
print(a)  # 0 / 함수 f() 외부에서 전역변수 a를 참조


# 2) 전역변수의 값을 변경하는 경우
a = 0

def f():
    global a  # 전역변수 a를 사용
    a = 10  # 전역변수 a의 값을 변경

f()  # 함수 f() 실행
print(a)  # 10 / 전역변수의 변경된 값을 확인

[ 내용 참고 :  IT 학원 강의 ]

1. 파일

📁  변수는 프로그램을 실행할 때 데이터를 저장하기 좋은 방법
        ➡️  그러나 프로그램을 종료한 후에도 데이터를 유지하고 싶다면, 파일 형태로 저장해야 함

1) 파일과 파일 경로

   ⚡️  파일에는 파일 이름과 경로라는 두 가지 주요속성이 있다.
          ex. 윈도우 운영체제를 사용하는 노트북 컴퓨터의 C:\Users\al\Documents 라는 경로에

                 project.docx 라는 이름의 파일이 있는 경우
                  ▶️  파일이름 project.docx는 워드 문서이고 Users, al, Documents는 모두 폴더(디렉토리)
                  ▶️  폴더 안에는 파일이나 다른 폴더가 들어 있을 수 있음

   ⚡️ 경로의 C:\는 루트 폴더를 나타내며 모든 폴더가 이 안에 들어 있음
          📌  윈도우에서 루트 폴더의 이름은 "C:\"이며, C 드라이브라고 부름.
          📌  맥os나 리눅스에서 루트 폴더는 "/"
          📌  윈도우, 맥os에서는 폴더이름이나 파일이름의 대소문자를 구분하지 않지만, 리눅스의 경우 이를 구분함

   ⚡️ 윈도우에서의 폴더 구분은 "\" 백슬러시를 사용하고, 맥 os나 리눅스에서는 "/" 슬러시를 사용함.

# 1) Path 객체 사용.
from pathlib import Path
path = Path('spam', 'bacon', 'eggs')  # 운영체제에 맞는 경로 체제를 만들어 줌.
print(path)  # spam/bacon/eggs

# 2) platform.system() 함수 사용.
import platform
my_os = platform.system()
print("OS in my system: ", my_os)  # OS in my system:  Darwin
if my_os == 'Darwin':
    print('Mac 운영체제 입니다.')
else:
    print('Mac 운영체제가 아닙니다.')

# 현재 작업 디렉토리
print(Path.cwd())  # /Users/Desktop/pycharm/pythonProject/part2

2) 절대 경로와 상대 경로

⚡️ 절대 경로 : 항상 루트 폴더에서 시작하는 경로
⚡️ 상대 경로 : 현재 작업 디렉토리에 대한 경로 
     📌  '.' : 현재 디렉토리
    📌  '..' : 상위 디렉토리

3) 새로운 디렉토리 만들기

⚡️ os.makedirs() 함수로 새로운 디렉토리를 만들 수 있음
⚡️ os.path.isdir(path) : path 인자의 디렉토리가 있는지 확인

import os
path = './test'
if not os.path.isdir(path):
    os.makedirs(path)  # 현재 작업 폴더 안에 test라는 폴더 생성.

4) 파일 크기와 폴더 내용 확인

⚡️ os.path.getsize(path) : path 인자에 해당하는 파일 크기 반환
⚡️ os.listdir(path) : path에 있는 파일 이름 리스트를 반환

path = './input'
print(os.path.getsize(f'{path}/hello.txt'))  # 53
list_dirs = os.listdir(path)
print(list_dirs)  # ['연락처.txt', 'hello.txt', '엄마돼지아기돼지.txt']

2. 파일 열기

📁  입출력 파일을 지정하는것을 의미 ( 파일 객체 생성 )
📁  파일 입력과 파일 출력 모두 반드시 파일 열기 작업을 가장 먼저 수행

파일객체 = open(파일명, 모드)

1) 파일명

🚀  입출력 작업을 수행할 파일을 의미
🚀  파일명만 작성할 수도 있고 경로를 함께 작성할 수도 있음

# 파일명만 작성하는 경우 : 파이썬 소스 파일과 같은 경로에 존재하는 경우
open('sample.txt')

# 전체 경로를 작성하는 경우 : 빈도가 적음.
open('C:/sample.txt')

# 현재 디렉터리(.)를 기준으로 경로를 결정
open('./sample.txt')
open('./input/hello.txt')

# 상위 디렉터리(..)를 기준으로 경로를 결정
open('../sample.txt')

2) 모드

🚀  파일의 종류
     - t (text) 텍스트 파일 : 메모장으로 열 수 있는 파일
     - b (binary) 바이너리 파일 (텍스트 파일 외의 모든 파일)

3. 파일 닫기

👾  파일을 더 이상 사용하지 않거나 프로그램을 종료하고자 할 때

파일객체.close()

4. 파일 생성

file = open('./output/my_file.txt', 'wt')  # 빈파일 생성
print('my_file.txt 파일이 생성되었습니다.')
file.close()

# 텍스트 파일을 새로 만들 수 있는 모드인 wt 모드를 사용하여 my_file.txt라는 이름의
# 텍스트 파일을 output 이라는 디렉토리에 생성하는 코드

🚀   with문
    -  close() 메소드를 자동으로 호출할 수 있는 문법을 제공
    -  with문을 사용하면 with문이 끝날 때 언제나 close() 메소드가 자동으로 호출

         ➡️  별도의 예외 처리를 하지 않더라도 프로그램이나 파일의 에러로 close()가 호출이 안되는 상황을 방지

# 기본 구성
with open (파일명, 모드) as 파일객체:
    파일처리코드

with open('./output/my_file_1.txt', 'wt') as file:
    print('my_file_1.txt 파일이 생성되었습니다.')

5.  파일 입출력

📁  파일 입출력 : 컴퓨터에 저장된 파일을 읽어 들이는 것은 물론 파일을 생성해서 컴퓨터에 저장하는 것도 가능
    📌 파일 입력 input : 기존의 파일 내용을 읽어 들이는 것
    📌 파일 출력 output : 기존 파일에 새로운 내용을 추가하거나 새로운 파일을 생성하는 것

1) 파일 출력 output

# 1. 텍스트 파일 생성하기
file = open('./output/hello.txt', 'wt')

# hello.txt에 글 쓰기.
file.write('안녕하세요.')
file.write('\n')  # 줄 바꿈
file.write('반갑습니다.')
file.write('\n')
print('hello.txt 파일이 생성되었습니다.')  # 진행 상황을 알기 위해서 화면 출력.

file.close()

# 2. 텍스트 파일에 내용 추가하기
# 기존 파일에 내용을 추가할 수 있는 모드는 a 모드
file = open('./output/hello.txt', 'at')

file.write('Hello.\n')
file.write('Nice to meet you.\n')
print('hello.txt 파일에 새로운 내용이 추가되었습니다.')

file.close()

2) 파일 입력  input

1)  read() 메소드

📁  파일로부터 데이터를 읽어 들이는 메소드
📁  텍스트 모드와 바이너리 모드에서 다른 방식으로 동작

file.read(size)

    👾  반환값 : 텍스트 모드 - 읽어 들인 문자열, 바이너리 모드 - 읽어 들인 바이트열
    👾  매개변수 size : 텍스트 모드- 읽어 들일 최대 문자의 개수, 바이너리 모드- 읽어 들일 최대 바이트 수
    👾  매개변수 size 생략 : 파일 전체 읽음
    👾  파일의 끝에 도달 : 빈 문자열 ('') 반환

file = open('./input/hello.txt', 'rt', encoding='cp949')

str = file.read()  # 파일 전체를 한 번에 읽어 들임
print(str, end='')

file.close()

    💡 'encoding = cp949' 는 맥 os 에서 파일 처리할 때 사용

2)  readline() 메소드

📁  텍스트 파일을 한 줄씩 읽어서 처리하는 메소드
📁  파일이 종료되어 더 이상 읽어 들일 글자가 없으면 빈 문자열('')을 읽어 들임
📁  반복문을 이용해서 여러 번 읽어 들어야 파일 전체를 읽어 들일 수 있음

file = open('./input/hello.txt', 'rt', encoding='cp949')

while True:
    str = file.readline()
    if str == '':
        break
    print(str, end='')

file.close()

3) readlines() 메소드

📁  라인 line 하나가 아니라 전체 라인 lines을 모두 읽어 각 라인 line 단위로 리스트에 저장하는 메소드

file = open('input/hello.txt', 'rt', encoding='cp949')

line_list = file.readlines()
print(line_list) # ['안녕하세요.\n', '반갑습니다.\n', 'Hello.\n', 'Nice to meet you.\n']
for line in line_list:
    print(line, end='')

file.close()

# enumrate() 함수를 이용하면 라인 번호 line number 도 함께 출력할 수 있다
file = open('input/hello.txt', 'rt', encoding='cp949')

line_list = file.readlines()
for no, line in enumerate(line_list):
    print('{} {}'.format(no + 1, line), end='')

file.close()

# sys 모듈을 이용하면 보다 쉽게 파일을 읽을 수 있다
# sys 모듈에는 표준 입출력을 위한 stdin과 stdout 객체가 포함
# stdout은 출력을 위한 객체이며 화면 출력 메소드인 write()와 writelines() 메소드를 사용할 수 있음
# writelines() 메소드를 사용하면 리스트와 같은 반복 가능한 객체의 각 요소를 한 줄씩 자동으로 출력

import sys

file = open('input/hello.txt', 'rt', encoding='cp949')

line_list = file.readlines()
sys.stdout.writelines(line_list)

file.close()

6. pickle

📁  텍스트가 아닌 자료형 (리스트나 딕셔너리 자료형등)을 저장하기 위한 방식
📁  import pickle을 통하여 모듈 임포트가 필요
📁  pickle로 데이터를 저장하거나 불러올때는 파일을 바이너리 형식으로 읽거나 써야함 (wb, rb)
📁  모든 파이썬 데이터 객체를 저장하고 읽을 수 있음

import pickle
data = {
    'a': [1, 2.0, 3, 4 + 6j],
    'b': ("character string", "byte string"),
    'c': {None, True, False}
}
print(type(data))  # <class 'dict>

# 1. 일반 텍스트 파일 형식을 사용하는 경우.
# 저장
with open('./output/data.txt', 'w') as file:
    # file.write(data)  # TypeError: write() argument must be str, not dict
    file.write(str(data))  # write() 메서드의 인자는 문자열이어야 함.

# 읽기
with open('./output/data.txt', 'r') as file:
    data_output = file.read()
print(data_output)  
# {'a': [1, 2.0, 3, (4+6j)], 'b': ('character string', 'byte string'), 
# 'c': {False, True, None}}
print(type(data_output))  #  <class 'str'>

# 2. pickle 방식을 사용하는 경우
# 저장
with open('./output/data.my_pickle', 'wb') as file:
    pickle.dump(data, file)

# 읽기
with open('./output/data.my_pickle', 'rb') as file:
    data_output = pickle.load(file)  # 읽음.

print(data_output)  
# {'a': [1, 2.0, 3, (4+6j)], 'b': ('character string', 'byte string'), 
# 'c': {False, True, None}}
print(type(data_output))  # <class 'dict'>
print(data_output.get('a'))  # [1, 2.0, 3, (4+6j)]

[ 내용 참고 : IT 학원 강의 ]

1.  외부 모듈의 이용

📁  외부 모듈은 다른 사람들이 만들어 배포하는 모듈을 말함

1) 패키지

    👾  모듈의 상위 개념으로 모듈의 집합을 의미
    👾  파이썬에서 기본적으로 제공하지 않더라도 외부에서 만들어진 패키지를 이용하면 패키지에 포함된 모듈을 사용할 수 있음

2) 패키지 관리자

    👾  외부 모듈을 사용하기 위해서는 우선 모듈이 포함된 패키지를 추가로 설치
    👾  pip라고 불리는 패키지 관리자를 사용해서 패키지를 추가, 삭제

3) 패키지 설치

💡  보통 관심있는 분야와 관련된 모듈을 검색해서 설치

       📌  맥os 에서는 터미널에 입력하여 설치

 pip install package

    👾  numpy 패키지는 수치해석과 통계에서 많이 사용

import numpy as np
print(np.sum([1, 2, 3, 4, 5]))  # 15

    👾  Beautiful Soup는 파이썬 웹 페이지 분석 모듈

# Beautiful Soup 모듈로 날씨 가져오기
from urllib import request
from bs4 import BeautifulSoup

# urlopen() 함수로 기상청의 전국 날씨 읽기
target = request.urlopen("http://www.kma.go.kr/weather/forecast/mid-term-rss3.jsp?stnId=108")

# 웹페이지 분석
soup = BeautifulSoup(target, "html.parser")

# location 태그 찾기
for location in soup.select("location"):
    # 내부 city, wf, tmn, tmx 태그를 찾아 출력
    print("도시:", location.select_one("city").string)
    print("날씨:", location.select_one("wf).string)
    print("최저기온:", location.select_one("tmn").string)
    print("최고기온:", location.select_one("tmx").string)
    print()
    
'''
도시: 서울
날씨: 구름많음
최저기온: 3
최고기온: 9

도시: 인천
날씨: 구름많음
최저기온: 2
최고기온: 8

도시: 수원
날씨: 구름많음
최저기온: 2
최고기온: 10
...생략...
'''

  📌  urllib는 URL 작업을 위한 여러 모듈을 모은 패키지 

  📌  태그를 여러개 선택할 때 select(), 한 개 선택할 때 select_one() 사용하여 값 추출

    👾  Django는 다양한 기능을 제공하는 웹 개발 프레임워크, Flask는 작은 기능만을 제공하는 웹 개발 프레임워크

pip install flask

from flask import Flask
app = Flask(__name__)

@app.rout("/")
def hello():
    return "<h1>Hello World!</h1>"
# @app.route() 는 데코레이터

# 맥 os 에서 Flask 코드 실행 방법
export FLASK_APP=파일 이름.py
flask run
# 터미널에 입력

    ⚡️  프로그램 종료할 때는 Ctrl + C

4) 패키지 삭제

pip uninstall package
ex. pip uninstall numpy

2. 라이브러리와 프레임워크

📁  라이브러리(library) : 정상적인 제어를 하는 모듈

📁  프레임워크(framework) : 제어 역전이 발생하는 모듈

1) 라이브러리

   - 개발자가 모듈의 기능을 호출하는 형태의 모듈

from math import sin, cos, tan, floor, ceil

2) 프레임워크

    - 모듈이 개발자가 작성한 코드를 실행하는 형태의 모듈 

         ex. Flask 모듈이 제공하는 명령어를 실행하면  Flask가 내부적으로 서버를 실행한 뒤 지정한 파일을 읽어 들여

               적절한 상황에 스스로 실행하게 됨

    - 개발자가 만든 함수를 모듈이 실행하는 것은 제어가 역전된 것

3. 데코레이터

1) 함수 데코레이터

⚡️  함수에 사용하는 데코레이터

       ➡️  대상 함수의 앞뒤에 꾸밀 부가적인 내용 혹은 반복할 내용을 데코레이터로 정의해서 손쉽게 사용할 수 있도록 한 것

# 함수 데코레이터 생성
def test(function):
    def wrapper():
        print("인사가 시작되었습니다.")
        function()
        print("인사가 종료되었습니다.")
    return wrapper
    
# 데코레이터를 붙여 함수를 만든다
@test
def hello():
    print("hello")
    
# 함수를 호출
hello()

'''
인사가 시작되었습니다.
hello
인사가 종료되었습니다.
'''

[ 내용 참고 : IT 학원 강의 및 책 '혼자 공부하는 파이썬' ]

1. 모듈  module

📁  여러 변수와 함수를 가지고 있는 집합체

📁  파이썬에 기본적으로 내장되어 있는 모듈을 '표준 모듈', 다른 사람들이 만들어 공개한 모듈을 '외부 모듈'

1) 모듈의 사용

👾 반드시 같은 디렉토리에 있어야 함
👾 모듈에 저장된 함수를 사용하는 방법
      A. 모듈 전체를 가져오는 방법
          - 모듈에 저장된 '모든' 클래스나 함수를 사용하고자 할 때
             ex. import 모듈

# import 모듈이름으로 불러옴

import converter

miles = converter.kilometer_to_miles(150)  # 모듈.함수() 형식으로 호출
print(f'150km={miles}miles')  # 150km=93.20565miles

pounds = converter.gram_to_pounds(1000)
print(f'1000g={pounds}pounds')  # 1000g=2.20462pounds

      B. 모듈에 포함된 함수 중에서 특정 함수만 골라서 가져오는 방법
            ex. from 모듈 import 함수
                   from 모듈 import 함수1, 함수2
                   from 모듈 import *

from converter import kilometer_to_miles  # 모듈은 가져오지 않고 특정 함수만 가져옴

miles = kilometer_to_miles(150)  # 모듈명을 명시하지 않고 사용
print(f'150km={miles}miles')  # 150km=93.20565miles

print()
from converter import *  # 모듈은 가져오지 않고 모듈의 모든 함수 가져옴

miles = kilometer_to_miles(150)  # 모듈명을 명시하지 않고 사용
print(f'150km={miles}miles')

pounds = gram_to_pounds(1000)
print(f'1000g={pounds}pounds')  # 모듈명을 명시하지 않고 사용

2) 별명 사용

👾  모듈이나 함수를 import 하는 경우에 원래 이름 대신 별명 alias를 지정하고 사용
👾  모듈이나 함수의 이름이 긴 경우에 주로 짧은 별명을 지정하고 긴 본래 이름 대신 사용
👾  별명을 지정할 때는 as 키워드를 사용

import converter as cvt  # converter 모듈에 cvt라는 별명을 지정

miles = cvt.kilometer_to_miles(150)  # 별명을 이용해서 함수 사용
print(f'150km={miles}miles')

pounds = cvt.gram_to_pounds(1000)
print(f'1000g={pounds}pounds')

print()
from converter import kilometer_to_miles as k_to_m  # 함수에도 별명을 지정 가능

miles = k_to_m(150)  # 함수 이름 대신 별명을 사용
print(f'150km={miles}miles')

2. math 모듈

📁  말 그대로 수학과 관련된 기능을 가지고 있다

import math  # import 후 사용

# 1) 원주율 pi
print(math.pi)  # 3.141592653589793

# 2) ceil() 함수와 floor() 함수
print(math.ceil(1.1))  # 2 / 정수로 올림 처리
print(math.floor(1.9))  # 1 / 정수로 내림 처리

# 3) trunc() 함수
print(math.trunc(-1.9))  # -1 / 절사이므로 소수점 이하를 잘라버림
print(math.floor(-1.9))  # -2 / 내림이므로 -1.9 보다 작은 정수로 내림

# 4) sqrt() 함수
print(math.sqrt(25))  # 5.0 / 루트 25를 의미

3. random 모듈

📁  난수 random number 를 생성하는 모듈
📁  난수를 통해서 간단한 게임을 제작할 수 있고 확률 처리도 할 수 있다

import random

# 1) randint() 함수
print(random.randint(1,10))  # 1이상 10이하의 정수

# 2) randrange() 함수
print(random.randrange(10))  # 0이상 10미만의 정수
print(random.randrange(1,10))  # 1이상 10미만의 정수
print(random.randrange(1,10,2))  # 1이상 10미만의 홀수

# 3) random() 함수
print(random.random())  # 0.1859815803780659

# 50% 확률로 '안녕하세요' 출력
if random.random() < 0.5:
    print('안녕하세요')

rand = random.randint(1,2)
print(rand)
if rand == 1:
    print('안녕하세요')

# 4) choice() 함수
seasons = ['spring', 'summer', 'fall', 'winter']
print(random.choice(seasons))  # fall

idx = random.randint(0, len(seasons) - 1)
print(seasons[idx])

# 5) sample() 함수
print(random.sample(range(1, 46), 6))  # [36, 4, 14, 35, 12, 16]

seasons = ['spring', 'summer', 'fall', 'winter']
print(random.sample(seasons, 3))
seasons = ['summer', 'summer', 'summer', 'winter']
print(random.sample(seasons, 3))

# 6) shuffle() 함수
my_list = [1, 2, 3, 4, 5]
random.shuffle(my_list)
print(my_list)  # [4, 2, 3, 1, 5]

4. sys 모듈

📁  시스템과 관련된 정보를 가지고 있는 모듈

📁  명령 매개변수를 받을 때 많이 사용

import sys

# 명령 매개변수 출력
print(sys.argv)  # ['/Users/Desktop/pycharm/pythonProject/book/1.py']
print("----")

# 컴퓨터 환경과 관련된 정보 출력
print("copyright:", sys.copyright)  
print("----")
print("version:", sys.version)
'''
copyright: Copyright (c) 2001-2023 Python Software Foundation.
All Rights Reserved.
... 생략 ...
----
version: 3.10.13 (main, Sep 11 2023, 08:16:02) [Clang 14.0.6 ]
'''

# 프로그램 강제 종료
sys.exit()

5. os 모듈

📁  운영체제와 관련된 기능을 가진 모듈

import os

# 기본 정보 출력
print("현재 운영체제:", os.name)
print("현재 폴더:", os.getcwd())
print("현재 폴더 내부의 요소:", os.listdir())
'''
현재 운영체제: posix
현재 폴더: /Users/Desktop/pycharm/pythonProject/book
현재 폴더 내부의 요소: ['1.py']
'''
# 폴더 만들고 제거(폴더가 비어있을 때만 가능)
os.mkdir("hello")
os.rmdir("hello")

# 파일 생성하고 파일 이름 변경
with open("original.txt", "w") as file:
    file.write("hello")
os.rename("original.txt", "new.txt")

# 파일 제거
os.remove("new.txt")

# 시스템 명령어 실행
os.system("dir")

6. datetime 모듈

📁  날짜와 시간 데이터를 처리할 때 사용

import datetime

# 1) now() 메소드
present = datetime.datetime.now()
print(present)

# 2) date() 함수
birthday = datetime.date(2014, 8, 25)
print(birthday)  # 2014-08-25

# 3) time() 함수
wake = datetime.time(10, 48, 0)
print(wake)  # 10:48:00

# 4) 날짜 / 시간 관련 필드값
today = datetime.datetime.now()
print(today.year)  # 년도
print(today.month)  # 월
print(today.day)  # 일
print(today.hour)  # 시
print(today.minute)  # 분
print(today.second)  # 초

# 5) timedelta() 함수
# 1주 : timedelta(weeks=1)
# 1일 : timedelta(days=1)
# 1시간 : timedelta(hours=1)
# 1분 : timedelta(minutes=1)
# 1초 : timedelta(seconds=1)

today = datetime.datetime.now()
yesterday = today - datetime.timedelta(days=1)  # 어제 구함
tomorrow = today + datetime.timedelta(days=1)  # 내일 구함
print(yesterday)
print(tomorrow)

# 6) total_seconds() 메소드
date1 = datetime.date(2020, 8, 25)
date2 = datetime.date(2020, 8, 26)
print(date2 - date1)  # 1 day, 0:00:00
print((date2 - date1).total_seconds())  # 86400.0 = 60초 * 60분 * 24시간

7. time 모듈

📁  시간과 관련된 기능 처리

import time

# 1) time() 함수
print(time.time())  # 1645240996.2733545

# 2) ctime() 함수
print(time.ctime(time.time()))  # Sat Feb 19 12:23:16 2022

# 3) strftime() 함수
# 년 : %y : 2자리 날짜로 표시
# 년 : %Y : 4자리 날짜로 표시
# 월 : %m : 2자리 숫자로 표시 (01 ~ 12)
# 월 : %b : 3자리 영문으로 표시 (Jan ~ Dec)
# 월 : %B : 전체 영문으로 표시 (January ~ December)
# 일 : %d : 2자리 숫자로 표시 (01 ~ 31)
# 요일 : %a : 3자리 영문으로 표시 (Sun ~ Sat)
# 요일 : %A : 전체 영문으로 표시 (Sunday ~ Saturdy)
# 시 : %l : 12시간제로 표시 (01 ~ 12)
# 시 : %H : 24시간제로 표시 (00 ~ 23)
# 분 : %M : 2시간제로 표시 (00 ~ 59)
# 초 : %S : 2시간제로 표시 (00 ~ 59)
# 오전 / 오후 : %p : AM 또는 PM
print(time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S'))

# 4) sleep() 함수
time.sleep(1)

8.  urllib 모듈

📁  URL을 다루는 라이브러리

📁  URL : Uniform Rssource Locator, 네트워크의 자원이 어디에 위치하는지 확인할 때 사용하는 것

       ▶️  웹 브라우저의 주소창에 입력하는 주소

from urllib import request

# urlopen() 함수로 구글 메인페이지를 읽습니다
target = request.urlopen("https://google.com")
output = target.read()

# 출력합니다
print(output)

'''
b'<!doctype html><html itemscope="" itemtype="http://schema.org/WebPage" 
lang="ko"><head><meta content="text/html; charset=UTF-8" 
... 생략 ...
'''

[ 내용 참고 : IT 학원 강의 및 책 '혼자 공부하는 파이썬' ]

1. 튜플  tuple

📁  리스트와 비슷한 자료형이나 한번 결정된 요소를 바꿀 수 없다는 것이 다르다.

       ➡️  이미 저장된 값 이외에는 추가, 수정, 삭제가 불가능

📁  리스트와 마찬가지로 각 요소를 구분하기 위한 인덱스가 부여되고 슬라이싱도 지원
📁  튜플은 소괄호() 나 tuple() 함수를 이용해서 생성
📁  값들을 콤마(,)로 분리하여 전달하면 자동으로 튜플이 생성

t1 = (1,2,3)
print(t1)  # (1,2,3)

# 괄호 없이 사용 가능
t2 = 1,2,3
print(t2)  #(1,2,3)

def sample():
   return (1,2)

print(sample())  #(1, 2)
# 값이 2개 반환된 것이 아니라 튜플을 자동으로 적용해서 반환함

# 리스트를 튜플로 변경
t3 = tuple([100, 3.14, 'hello'])
print(t3)  # (100, 3.14, 'hello')

# 값을 1개만 보관하는 튜플을 생성할 경우에는 값과 콤마(,)를 반드시 함께 작성
t4 = (100)
print(t4)  # 100  / 값으로 인식
print(type(t4))  # <class 'int'>

t5 = (100, )
print(t5)  # (100, ) / 튜플로 인식
print(type(t5))  # <class 'tuple'>

# 값을 swap 교환
a = 10
b = 20
print(a, b)  # 10 20
a, b = b, a  # (a, b) = (b, a)
print(a, b)  # 20 10

a, b = 100, '홍길동'
print(a)  # 100
print(b)  # 홍길동

2. 람다  lambda

📁  함수를 짧게 쓸 수 있는 파이썬의 문법

1)  콜백 함수  callback function

    ⚡️  함수의 매개변수에 사용하는 함수

# 매개변수로 받은 함수를 10번 호출하는 함수
def call_10_times(func):
    for i in range(10):
        func()
        
# 간단한 출력하는 함수
def print_hello():
    print("안녕하세요")
    
# 조합하기
call_10_times(print_hello)
# -> print_hello() 함수를 10번 실행

2) filter() 함수와 map() 함수

⚡️  함수를 매개변수로 사용하는 대표적인 표준함수

⚡️  map() 함수는 리스트의 요소를 함수에 넣고 리턴된 값으로 새로운 리스트를 구성

⚡️  filter() 함수는 리스트의 요소를 함수에 넣고 리턴된 값이 True인 것으로, 새로운 리스트를 구성

# map()
map(함수, 리스트)

# filter()
filter(함수, 리스트)

def power(item):
    return item * item
def under_3(item):
    return item < 3

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

# map() 사용
output_a = map(power, list_input_a)
print(output_a)  # <map object at 0x104c228f0>
print(list(output_a))  # [1, 4, 9, 16, 25]

# filter() 사용
output_b = filter(under_3, list_input_a)
print(output_b)  # <filter object at 0x104c22800>
print(list(output_b))  # [1, 2]

  👾  <map object> 와 <filter object> 를 제너레이터라고 부른다.

3) 람다의 개념

⚡️  간단한 함수를 쉽게 선언하는 방법을 뜻함

# 기본형식
lambda 매개변수: 리턴값

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

# map() 함수
output_a = map(lambda x: x * x, list_input_a)
print(output_a)  # <map object at 0x102d12860>
print(list(output_a))  # [1, 4, 9, 16, 25]

# filter() 함수
output_b = filter(lambda x: x < 3, list_input_a)
print(output_b)  # <filter object at 0x102d61810>
print(list(output_b))  # [1, 2]

3. 제너레이터  generator

📁  이터레이터를 직접 만들 때 사용하는 코드

📁  함수 내부에 yield 키워드를 사용하면 해당 함수는 제너레이터 함수가 된다.

📁  일반 함수와 달리 함수를 호출해도 함수 내부의 코드가 실행되지 않는다.

def test():
    print("함수가 호출되었습니다")
    yield "test"
    
print("A 지점 통과")  # A 지점 통과
test()

print("B 지점 통과")  # B 지점 통과
test()
print(test())  # <generator object test at 0x104ceda10>

  📌  위 예제에서 test()함수는 출력되지 않고, 제너레이터를 리턴한다.

  📌  제너레이터 객체는 next() 함수를 사용해 함수 내부 코드를 실행한다.

          ➡️  이때 yield 키워드 부분까지만 실행하며, next() 함수의 리턴값으로 yield 키워드 뒤에 입력한 값이 출력된다

def test():
    print("A 지점 통과")
    yield 1
    print("B 지점 통과")
    yield 2
    print("C 지점 통과")
  
output = test()

# next() 함수 호출
print("D 지점 통과")
a = next(output)
print(a)
print("E 지점 통과")
b = next(output)
print(b)
print("F 지점 통과")
c = next(output)
print(c)

next(output)

📌  next() 함수를 호출할 때마다 함수 내부의 내용이 진행

📌  next() 함수를 호출한 이후 yield 키워드를 만나지 못하고 함수가 끝나면 StopIteration 이라는 예외가 발생

[ 내용참고 : 책 '혼자 공부하는 파이썬' ]