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지난번 포스팅에 이어서 이번에는 파이썬의 클래스 네임스페이스에 대한 개념에 대해서 정리해보았다. 이번 포스팅은 다음의 링크를 참고하여 작성하였다:

파이썬의 네임스페이스 확인

파이썬에서 현재 스코프의 네임스페이스를 확인하는 방법으로는 locals 메서드를 사용하는 것을 이전 포스팅에서 설명했던 것 같다. 한편 locals 메서드는 딕셔너리 형태의 네임스페이스를 복사해서 반환하는 메서드인데 여기서 네임스페이스의 Key들인 이름들만을 반환하는 dir 메서드가 있다. 이전 포스팅에서 사용했던 예제들을 이용하여 dir을 사용하는 예제를 살펴보도록 하자.

# namespace_example01.py
def outer_func():
    a = 20
    def inner_func():
        a = 30
    
    inner_func()

a = 10
outer_func()
print(locals())
print(dir())

>>>
{'__loader__': <_frozen_importlib_external.SourceFileLoader object at 0x7fa44f28bc18>, '__spec__': None, 'outer_func': <function outer_func at 0x7fa44f2c2f28>, '__name__': '__main__', '__package__': None, '__file__': 'namespace_example01.py', '__cached__': None, '__builtins__': <module 'builtins' (built-in)>, 'a': 10, '__doc__': None}                 
['__builtins__', '__cached__', '__doc__', '__file__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', 'a', 'outer_func']

locals 메서드는 네임스페이스의 딕셔너리를 전부 반환하며 Key는 이름, Value는 객체로 구성되어 있는 것을 확인할 수 있다. 또한 dir 메서드는 네임스페이스의 이름들을 요소로 가진 리스트를 복사해서 반환하게 되는 것을 확인할 수 있다. 객체에 직접 접근한다던가 하는 목적이 있지 않은 이상 네임스페이스의 이름들만 확인하는 dir 메서드를 활용하는 것이 간편할 수 있다.

파이썬 클래스의 네임스페이스

파이썬의 함수와 마찬가지로 파이썬의 클래스도 선언을 하는 순간 객체를 생성하고 네임스페이스에 입력이 된다. 아래의 예제를 살펴보자.

class ClassExample:
    a = 10


print(dir())

>>>
['ClassExample', '__builtins__', '__cached__', '__doc__', '__file__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__']

기본적인 네임스페이스의 요소들을 제외하고 ClassExample라는 이름이 추가된 것을 확인할 수 있다. 클래스를 선언만 하여도 네임스페이스에 클래스의 이름이 새롭게 등록된다. 아래와 같이 예제를 조금 수정해보자.

class ClassExample(object):
    a = 10
    print(dir())    # 현재 스코프: 클래스 내부의 네임스페이스


class_instance = ClassExample()
print(dir())

>>>
['__module__', '__qualname__', 'a']
['ClassExample', '__builtins__', '__cached__', '__doc__', '__file__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', 'class_instance']

파이썬의 클래스는 모듈과 마찬가지로 각각의 네임스페이스를 갖는다. 클래스를 정의하는 동안에 dir 메서드는 현재 스코프인 클래스 내부의 네임스페이스 이름 리스트를 반환할 것이고 그에따라 클래스 내부의 지역 변수를 포함한 네임스페이스의 이름 리스트를 확인할 수 있을 것이다. 또한 추가적으로 모듈의 네임스페이스에 클래스의 인스턴스인 class_instance도 추가되어 있는 것도 확인해볼 수 있다.

클래스 네임스페이스 반환: 내장변수 __dict__ 활용

파이썬의 클래스는 각각의 네임스페이스를 갖는다. 또한 dir 메서드를 통해서 현재 네임스페이스의 이름 리스트를 반환받을 수 있다고 언급하였다. 만약 이름 리스트가 아닌 실제 네임스페이스의 사본을 반환받고 싶은 경우에는 파이썬 내장변수 __dict__를 사용하면 된다. 하지만 이 경우에 주의해야 할 사항들이 몇 가지 있다. 아래의 예제를 살펴보자.

class ClassExample(object):
    a = 10
    b = 20


class_instance = ClassExample()

print(class_instance.__dict__)
print(ClassExample.__dict__)

>>>
{}
{'a': 10, '__dict__': <attribute '__dict__' of 'ClassExample' objects>, 'b': 20, '__doc__': None, '__module__': '__main__', '__weakref__': <attribute '__weakref__' of 'ClassExample' objects>}

내장변수 __dict__의 용법은 위와 같다. 클래스의 인스턴스에도 사용할 수 있고(class_instance.__dict__) 클래스 자체에서도 사용할 수(ClassExample.__dict__) 있다. 예상한 대로 인스턴스의 네임스페이스는 비어있으며 클래스 자체의 네임스페이스에 a와 b가 모두 정의되어 있는 것을 확인할 수 있다. 이것에 대한 확신을 위해서 예제를 아래처럼 조금 더 수정해보자.

class ClassExample(object):
    a = 10
    b = 20
    
    def __init__(self):
        self.c = 30


class_instance = ClassExample()

print(class_instance.__dict__)
print(ClassExample.__dict__)

>>>
{'c': 30}
{'__module__': '__main__', '__dict__': <attribute '__dict__' of 'ClassExample' objects>, '__weakref__': <attribute '__weakref__' of 'ClassExample' objects>, 'b': 20, '__init__': <function ClassExample.__init__ at 0x7f1cae105840>, '__doc__': None, 'a': 10}

예상한 대로 인스턴스의 네임스페이스에 인스턴스 변수인 c가 추가되어 있는 것을 확인할 수 있다. 위의 예제들을 통해서 우리는 클래스의 네임스페이스는 클래스 자체의 네임스페이스 뿐 아니라 각각 인스턴스 별로 따로 네임스페이스를 관리하고 있을 것이라고 유추해볼 수 있다. 이것을 확인해보기 위해서 다음의 예제를 살펴보자.

class ClassExample(object):
    a = 10
    b = 20
    
    def __init__(self):
        self.c = 30
    
    def some_func(self):
        self.d = 40


class_instance0 = ClassExample()
class_instance1 = ClassExample()

class_instance1.some_func()

print(class_instance0.__dict__)
print(class_instance1.__dict__)

>>>
{'c': 30}  
{'c': 30, 'd': 40}

두 인스턴스의 네임스페이스가 다른 것을 확인할 수 있다. 두 번째 인스턴스인 class_instance1은 some_func 메서드를 통해서 인스턴스 변수 d를 추가했기 때문에 인스턴스의 네임스페이스에 d가 추가되어 있을 것이다.

클래스의 스코프

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