Python에는 사칙연산(+, -, *, /)뿐만 있는게 아니라 다양한 연산자(Operators)가 있습니다. "=" 처럼 잠깐이지만 할당 연산자(Assignment operator)도 보았습니다. Python에서 지원하는 연산자의 종류는 다음과 같습니다.
- Arithmetic operators
- Assignment operators
- Comparion operators
- Logical operators
- Identity operators
- Membership operators
- Bitwise operators
Tip👀
엄청 많은 종류의 operators가 있지만 전부 기억할 필요가 없습니다! 그냥 이런게 있구나 라는 정도만 알아 두었다가 필요할 때마다 검색하면서 학습하는걸 추천드립니다.
여러분이 일반적으로 알고 있는 수학연산에 이용되는 연산자들 입니다, 보기 쉽게 표로 표현 하자면 다음과 같습니다.
| Operator | Name | Example |
|---|---|---|
+ |
Addition | x + y |
- |
Substraction | x - y |
* |
Multiplication | x * y |
/ |
Division | x / y |
// |
Floor division | x // y |
% |
Modulus | x % y |
** |
Exponetiation | x ** y |
생소하게 느껴지실 부분만 설명드리자면 //은 몫을 구하는 연산자, %는 나머지를 구하는 연산자 입니다.
# 여려분이 알고 있는 수학적 지식에서 벗어나지 않습니다.
print("2 + 2.4 = ",2 + 2.4)
print("3 - 1 = ", 3 - 1)
print("4 * 5 = ",4 * 5)
print("10 / 4 = ",10 / 4)
print("10 // 4 = ",10 // 4)
print("10 % 7 = ",10 % 7)# 출력 결과
2 + 2.4 = 4.4
3 - 1 = 2
4 * 5 = 20
10 / 4 = 2.5
10 // 4 = 2
10 % 7 = 3할당 연산자의 종류는 다음과 같습니다.
| Operatore | Example | Same As |
|---|---|---|
= |
x = 3 | x = 3 |
+= |
x += 3 | x = x + 3 |
-= |
x -= 3 | x = x - 3 |
*= |
x *= 3 | x = x * 3 |
/= |
x /= 3 | x = x / 3 |
//= |
x //= 3 | x = x // 3 |
%= |
x %= 3 | x = x % 3 |
**= |
x **= 3 | x = x ** 3 |
&= |
x &= 3 | x = x & 3 |
|= |
x |= 3 | x = x | 3 |
^= |
x ^= 3 | x = x ^ 3 |
>>= |
x >>= 3 | x = x >> 3 |
<<= |
x <<= 3 | x = x << 3 |
뭔가 종류도 많아 보이기도 하지만 실상은 "=" 연산자와 다른 연산자와의 축약형이라고 볼 수 있습니다. 아직 배우지 않은 연산자와 처음 보는 연산자가 있어도 당황하지 마세요.
Variables에서 할당 연산자인 "="이 흔히 알고 있는 같다의 의미가 아니라서 어리둥절 했을 텐데요. 다음의 연산자 표를 통해 같다의 의미를 가진 연산자가 무엇인지 알 수 있을 것입니다.
| Operatore | Mean | Example |
|---|---|---|
== |
Equal | x == y |
!= |
Not equal | x != y |
> |
Greater than | x > y |
< |
Less than | x < y |
>= |
Grearter than or equal to | x >= y |
<= |
Less than or equal to | x <= y |
여기서 주의해야할 점은 !=, >=, <=을 할당 연산자의 축약형으로 착각하면 안된다는 점입니다. 그러나 직관적으로 이해가 되는 연산자라고 생각됩니다.
Tip👀
다음의 예시를 살펴 봅시다.
a = x + y이 예시에는 a에는 당연히 x와 y를 합한 결과값이 저장됩니다. 가령 3 + 5라고 하면 a에는 8이라는 결과값이 들어가겠지요.
b = x > y그렇다면 b의 경우에는 어떠한 값이 저장될까요? 비교연산자의 결과값은 항상
True또는False값으로 나오게 됩니다. 가령 3 > 5인 경우에는False를, 2.4 > 2의 경우에는True를 반환하게 됩니다.True와False는 무엇이냐구요? 문자열 같다구요? Data types를 보고 오세요.
print("3 == 3.0 : ", 3 == 3.0)
print("10 != 9 : ", 10 != 0)
print("3 > 2 : ", 3 > 2)
print("5 < 3 : ", 5 < 3)
print("5 >= 5 : ", 5 >= 5)
print("5 <= 3 : ", 5 < 3)# 출력 결과
3 == 3.0 : True
10 != 9 : True
3 > 2 : True
5 < 3 : False
5 >= 5 : True
5 <= 3 : False여태까지의 연산자들의 특징을 보면 다음과 같습니다.
(operand1) (operator) (operand2)
여기서 operand1과 operand2의 Data type이 Numeric인 경우만을 다뤘습니다. 하지만 앞서 True와 False 같은 Boolean type도 있음을 확인했었습니다. Boolean type이 존재하면 당연히 Boolean 연산을 지원하는 연산자가 있습니다.
| Operatore | Description | Example |
|---|---|---|
and |
Returns True only if both of operands are true | x > 3 and x < 5 |
or |
Return False only if both of operands are false | x >= 3 or x >= 5 |
not |
Reverse the result | not(x == y) |
Tip👀
여기서 조심해야할 점이 있습니다. 컴퓨터가 직접
and,oroperator를 수행할 때를 가정하면서 생각해보겠습니다.
- case 1 : (operand1)
and(operand2)만약 (operand1)의 값이
False라면 컴퓨터는 (operand2)를 계산할까요? 정답은 계산하지 않습니다. (operand1)에서False가 나오면 그 즉시False를 반환하게 됩니다.
- case 2 : (operand1)
or(operand2)
or도 마찬가지 입니다. 만약 (operand1)의 값이True라면 컴퓨터는 (operand2)를 계산하지 않고 그 즉시True를 반환하게 됩니다.위와 같은 연산을
lazy evaluation이라고 합니다. 예시를 보여드릴 테지만 굳이 지금 이해하지 않으셔도 됩니다. Functions를 배우고 오시면 이해하는데 도움이 될 것입니다.def operand_return_True(): print("operand_return_True() was ran.") return True def operand_return_False(): print("operand_return_False() was ran.") return False print("--- start case 1 : and ---") print(operand_return_False() and operand_return_True()) print("----------- end ----------") print() print("--- start case 2 : or ---") print(operand_return_True() or operand_return_True()) print("---------- end -----------")# 출력 결과 --- start case 1 : and --- operand_return_False() was ran. False ----------- end ---------- --- start case 2 : or --- operand_return_True() was ran. True ---------- end -----------
사실 이 부분은 OOP를 배우고 나서야 제대로 이해할 수 있을 것이라 생각하지만 종류를 알려드리자면 다음과 같습니다.
| Operatore | Description |
|---|---|
is |
Returns True only if both of operands have a same value and data type(object,same memory location) |
is not |
Return False only if both of operands have a same value and data type(object,same memory location) |
설명을 보시면 is는 두 개의 피연산자가 같은 값과 데이터 타입이 같을 때만 True를반환한다고 하는데 어떤 의미인지 다음 예시를 통해 감을 잡아봅시다.
print(3 is 3)
print("debugging" is "happy")
print(3 is 3.0)# 출력 결과
True
False
False위의 예시를 보면, 3 is 3와 "debugging" is "happy"가 왜 각각 True와 False가 나왔는지 바로 이해가 가실 겁니다. 자명하게 같은 것과 내용이 다른 두 문자열을 비교하고 있으니까요. 그러나 3 is 3.0의 경우는 조금 다릅니다. 둘 다 분명 3을 말하는 것 같은데 왜 같지 않다고 말하는 걸까요?
이유는 Data type(Class)가 다르기 때문입니다. 3은 int, 즉 Numeric type 중 정수 이며 3.0은 float 실수이기 때문에 근본적으로 다르다고 보고 False라는 최종 결과값이 반환된 것이라고 볼 수 있습니다.
사실 이 부분은 Built-in Data structure에 대한 부분을 알고 있어야 이해가 쉽겠지만 다음의 연산자가 있다는 것은 알아두세요.
| Operatore | Description |
|---|---|
in |
Returns True only if a sequence contains the specified value |
not in |
Return True only if a sequence doesn't contain the specified value |
Sequence가 아직 무엇인지 모르니 아래의 코드를 통해 직관적으로 이해하도록 합시다. 지금 이해 못하더라도 전혀 상관이 없습니다!
# "[]","()","{}"의 기호는 신경쓰지 말고 직관적으로 봐주세요!
print(3 in [1,2,3])
print(5 in [1,2,3])
print("현풍전산" in ("삼성전자","현풍전산", "Google", "Apple"))
print("happy" not in {"debugging", "naming", "machine leaning"})# 출력 결과
True
False
True
True여러분이 binary를 직접 다룰일은 많지 않지만 python에서 제공하는 operators를 지금 한번 훑어보는 것도 나중에 필요할 때, 도움이 될 것입니다.
| Operators | Name | Desciption |
|---|---|---|
& |
AND | Sets each bit to 1 only if both bits are 1. Otherwise, sets 0. |
| |
OR | Sets each bit to 0 only if both bits are 0. Otherwise, sets 1. |
^ |
XOR | Sets each bit to 0 only if both bits have same value. Otherwise, sets 1. |
~ |
NOT | Returns the complement of x, the number you get by switching each 1 for a 0 and each 0 for a 1. This is the same as -x - 1. |
<< |
Zero fill left shift | Shift left by pushing zeros in from the right and let the leftmost bits fall off |
>> |
Signed right shift | Shift right by pushing copies of the leftmost bit in from the left, and let the rightmost bits fall off |
여기서 Name이 OR에 해당하는 "|"은 Ender 키 위에 있는 \와 shift를 같이 누르면 칠 수 있습니다. 예시를 통해 이해해도록 하죠. 혹시나 python에서 이진수를 표현하는 방법을 모르시는 분은 Data-types - Numeric을 보고 와주세요!
a = 0b101
b = 0b111
c = 0b1001001
print("a & b = ", bin(a & b)) # bin()을 처음 보는거 같은데요..?
print("a | b = ", bin(a | b))
print("a ^ b = ", bin(a ^ b))
print("~a = ", bin(~a))
print("c << 1 = ", bin(c << 1))
print("c << 2 = ", bin(c << 2))
print("c >> 1 = ", bin(c >> 1))
print("c >> 3 = ", bin(c >> 3))# 출력 결과
a & b = 0b101
a | b = 0b111
a ^ b = 0b10
~a = -0b110
c << 1 = 0b10010010
c << 2 = 0b100100100
c >> 1 = 0b100100
c >> 3 = 0b1001& : 두 개의 2진수의 각자리 숫자를 비교하여 각자리 숫자들이 둘다 1인 경우 1을 반환해주고 그 이외의 경우는 0을 반환시킨다.
| : 두 개의 2진수의 각자리 숫자를 비교하여 각자리 숫자들 중 하나라도 1이 있으면 1을 반환 해주고 그 이외의 경우는 0을 반환시킨다.
^ : 두 개의 2진수의 각자리 숫자를 비교하여 각자리 숫자들 서로 숫자가 다르면 1을 반환 해주고 그 이외의 경우는 0을 반환시킨다.
~ : 2진수의 각 자리 수를 반대로 바꾼다. (0을 1로 1을 0으로) 그렇게 바꾼 값은 -(x+1)을 2진수로 표현한 값과 같다.
<< : 뒤에 있는 수만큼 bit자체를 화살표 방향으로 민다.(여기서 밀고 남은 빈자리는 0을 채워 넣는다.)
>> : 뒤에 있는 수만큼 bit자체를 화살표 방향으로 민다. (여기서 밀린 값은 그냥 버린다.)
Tip👀
중간에
bin()을 보시고 당황하지 않으셨나요?? 기본적으로 bitwise operators의 output 값은 decimal 값으로 반환하도록 되어있습니다. 10진법으로 나타내어진 수를 보고 바로 이해하긴 힘드니, 교육적인 목적으로Explicit type conversion을 진행하였습니다.
팁이라고 알려준다 해놓고 Explicit type conversion(명시적 형변환)이라는 새로운 용어를 꺼내들었습니다. 걱정하지마세요. 다음 강의에 배울 내용은 Type conversion(Type Casting)에 관련된 내용입니다. 형변환에는 어떠한 종류가 있고(명시적 형변환, 암묵적 형변환) 왜 형변환이 존재햐야하는지 알아보도록 하겠습니다.