2-2. 텍스트 코딩을 위한 개발 도구

【배우기】

1. 파이선을 설치해 볼까요?

2. 파이선으로 간단한 코드를 작성해 볼까요?

1파이선을 설치해 볼까요?

활동
1
파이선과 텍스트 코딩의 기본 개념 이해하기

[활동안내]
- 파이선을 설치하고, 텍스트 코딩의 기본 개념을 이해하는 내용이다.
- 간단한 코딩을 통해 파이선 문법과 코딩 방식에 대해 익숙해지도록 한다.
* 핵심단어 : 파이선, 코드

[준비물]
PC, 교재

[활동팁]
1.파이선에서 사용되는 간단한 영어의 뜻을 알려주어 코딩에 활용되는 영단어의 의미를 알고 이해할 수 있도록 한다.
2.코드를 입력해보고 학생들이 다양한 응용을 해볼 수 있도록 지도한다.
3.줄 바꿈과 대소문자 사용에 대해 과정 중 필요한 부분에서 지도한다.

가. 파이선을 알아봐요

① 파이선은 인간적인 언어다.

프로그래밍이란 사람이 생각하는 것을 컴퓨터에 지시하는 행동이다. 파이선은 사람이 생각하는 것을 그대로 표현하는 언어다. 따라서 프로그래밍을 할 때 굳이 컴퓨터의 생각 체계에 맞춰서 코딩하려고 애쓰지 않아도 된다. 만약 다음과 같이 생각해보자. 아래와 같은 코드를 파이선으로 적는다.

if 4 in [1,2,3,4]: print(“4가 있습니다”)

그리고 이것을 아래와 같이 해석할 수 있다. [if]는 영어로 [만약~] , [in]은 [~안에]라는 뜻이다. 코딩을 모르더라도 대략 어떤 뜻인지 생각해볼 수 있다. 마치 영어 문장을 읽는 것처럼 볼 수도 있다.

만약 4가 1,2,3,4 중에 있으면 ‘4가 있습니다’를 출력한다.

② 파이선은 문법이 쉬워서 빠르게 배울 수 있다.

일단 문법(규칙)이 간단하다. 잘 알려진 C,C++ 등의 코딩 언어는 문법이 복잡하여 어렵게 느껴지는 경우가 많다. 그러나 파이선은 단순한 문법을 갖고 있어 전문가뿐만 아니라 보통 사람들도 비교적 쉽게 사용할 수 있다. 쉽게 사용할 수 있으면서 다른 코딩 언어에 비해 빠른 시간 안에 잘하게 될 확률이 높고, 다른 언어로 작성된 코드와 결합되는 능력이 좋아서 다양한 곳에서 많이 사용하고 있다.

③ 파이선은 무료지만 강력하다.

파이선은 (무료로 쓸 수 있는)오픈소스이기 때문에 누구나 무료로 다운로드하여 사용할 수 있다. 또한 만들고 싶어 하는 프로그램 대부분을 파이선으로 만들 수 있다. 물론 시스템 코딩이나, 하드웨어 제어와 같은 매주 복잡하고 반복 연산이 많은 프로그램은 파이선과 어울리지 않는다. 그러나 파이선은 다른 언어로 만든 프로그램들을 파이선 프로그램 안에 넣을 수 있는 다양하고 강력한 라이브러리를 제공하는 장점을 갖고 있다(라이브러리는 미리 만들어진 파이선 파일의 모음이다. 소스코드와 비슷하다). 파이선은 그 자체로도 생산성이 뛰어나지만 다른 라이브러리의 도움을 받으면 코딩 시간을 크게 줄일 수 있다. 특히 C언어와 호환성이 좋아 프로그램의 전반적인 기본은 파이선으로 만들고, 빠른 실행속도가 필요한 부분은 C언어로 만들어 파이선 안에 포함시킬 수 있다.

④ 파이선은 간결한다.

파이선의 개발자 귀도 반 로섬(Guido van Rossum)은 파이선을 일부러 간결하게 만들었다. 만약 다른 프로그래밍 언어가 100가지 방법으로 하나의 일을 처리할 수 있다면, 파이선은 가장 좋은 방법 1가지만 사용하는 것을 선호한다. 따라서 다른 사람들이 잘 정리해놓은 파이선 소스 코드를 볼 수 있고, 한눈에 이해하기 쉬워서 다른 사람과 공동으로 작업하기 쉬우며, 유지와 수정이 간편하다.

⑤ 파이선은 대부분의 운영체제(윈도우, 맥, 리눅스)에서 같은 방법으로 사용할 수 있다.

다른 프로그래밍 언어의 경우 운영체제가 한정적인 경우가 많다. 그리고 여러 운영체제에서 사용할 수 있어도 사용 방법이 조금씩 다른 경우가 있다. 하지만 파이선은 모든 운영체제에서 같은 방법으로 사용이 가능하다. 또한 많은 사람들이 사용하고 있어 웹서버, IOT, 딥러닝, 애플리케이션 등의 여러 분야에 활용이 가능하다.

나. 파이선으로 무엇을 할 수 있을까?

ⓛ 시스템 유틸리티 제작

유틸리티란 컴퓨터 이용에 도움이 되는 여러 소프트웨어를 말한다. 파이선은 운영체제의 시스템 명령어들을 이용할 수 있는 각종 도구를 갖추고 있어. 이를 바탕으로 여러 가지 시스템 유틸리티를 만드는데 유리하다.

② GUI 프로그래밍

GUI 프로그래밍이란 윈도우처럼 화면을 보며 마우스나 키보드로 조종하는 프로그램을 제작하는 것이다. 파이선은 GUI 프로그램을 만드는 것이 다른 언어를 활용해 만드는 것보다 쉽다.

③ C/C++와 결합

파이선은 접착(glue) 언어라고도 부른다. 그 이유는 다른 언어들과 호환이 잘 되어 결합해서 사용할 수 있기 때문이다. 따라서 C나 C++ 언어로 만든 프로그램을 파이선에서 사용할 수 있고, 반대로 파이선으로 만든 프로그램을 C, C++에서 사용할 수 있다.

④ 다양한 프로그래밍에 활용

이 밖에도 브라우저에서 활용되는 게시판이나 방명록과 같은 웹 프로그래밍, 데이터 베이스 프로그래밍, 데이터 분석, 라즈베리파이와 같은 사물인터넷도 파이선으로 할 수 있다.

다. 파이선으로 할 수 없는 일

ⓛ 시스템과 밀접한 프로그래밍 영역

파이선은 많이 사용하는 C언어와 비교해 보면 10~350배 정도 느리다. 프로그래밍 언어는 대부분 ‘쉽게 사용할 수 있다’와 ‘빠르다’라는 특징을 동시에 가질 수 없다. 따라서 파이선으로 도스나 리눅스 같은 운영체제, 많은 횟수나 반복과 연산을 필요로 하는 프로그램 또는 데이터 압축 알고리즘 개발 프로그램 등을 만드는 것은 어렵다. 즉 빠른 속도가 필요하거나 하드웨어를 직접 제어해야 하는 프로그램에는 어울리지 않는다.

② 모바일 프로그래밍

파이선은 구글이 가장 많이 애용하는 언어이지만 파이선으로 안드로이드 앱(APP)을 개발하는 것은 아직 어렵다. 안드로이드에서 파이선으로 만든 프로그램들이 실행되도록 지원하긴 하지만 이것만으로 앱을 만들기에는 아직 역부족이며, 아이폰 앱 개발 역시 파이선으로는 적절하지 않다.

라. 파이선 설치하기

※ 이 책은 여러분의 컴퓨터에 [윈도우10] 운영체제가 설치되었다는 것을 전제로 설명하였습니다.

이제 파이선으로 프로그래밍 하기 위해 컴퓨터에 파이선을 설치해보자. 파이선의 설치란 파이선 프로그래밍 언어를 해석하는 도구와 파이선을 입력할 수 있는 에디터 설치를 말한다. 여기서는 윈도우 환경에서 다운로드해 설치하는 방법을 소개한다. 지금부터 설명하는 파이선 버전은 4단원에서 다루어지는 터틀, 햄스터의 작동이 가능한 버전인 3.7.3이다.

ⓛ 파이선 설치파일을 다운로드하기 위해서는 인터넷브라우저(인터넷 익스플로러, 크롬, 마이크로소프트 엣지)를 열고 주소 창에 파이선 공식 홈페이지인 https://www.python.org/를 입력한다. 다운로드를 클릭하여 다운로드 화면으로 간다.

② 화면 하단의 목록에 파이선의 여러 가지 예전 버전들이 있지만 [Python 3.7.3]을 찾아 클릭한다. 화면 가장 하단의 [Windows x86 executable installer]를 클릭하여 설치한다.

이미지. 운영체제에 따른 분류 중에서 'Windows x86 executable installer'를 강조

③ 인터넷 익스플로러의 브라우저 아래 화면에 실행 및 저장여부를 묻는 창이 나타난다. 다운로드 화면에서 실행을 누르면 설치가 진행된다.

④ 크롬환경에서도 익스플로어의 순서와 같이 진행한다. [python-3.7.3]을 찾아 [Windows x86 executable installer] 설치 파일을 클릭하여 실행한다. 다운로드 된 파이선 설치파일(Python 3.7.3)을 실행시키면 Python 설치가 시작된다.

⑤ 실행된 설치과정에서 이때 하단에 [Add Python 3.6 to PATH]의 선택항목이 나타나는데 이곳은 프로그램의 실행 경로에 파이선을 추가하여 파이선이 어느 곳에서든지 실행되기 위한 것으로 꼭 체크하고 설치한다. 이 옵션 체크를 누락할 경우 이후 파이선을 할 때 오류가 발생할 수 있다. 체크 후 ‘Install Now’를 선택하며 설치가 진행된다.

⑥ 파이선 설치가 완료되면 ‘close’를 클릭하여 종료한다.

마. 설치된 파이선 확인하기

ⓛ 파이선이 올바르게 설치되었다면 다음과 같이 [시작] 메뉴의 프로그램들 중 ‘P’로 시작하는 프로그램이 나열된 ‘P’색인과 파일탐색기의 로컬 디스크(C:)에서 확인할 수 있다.
[시작 → 프로그램 메뉴 → Python 3.7 32-bit]

② 다른 방법으로 시작메뉴에서 “cmd”를 입력하여 명령프롬프트를 실행시키거나 또는 단축키 (Windows+R)를 눌러 “cmd”를 입력하여 실행대화상자를 활성화 시킨다.

③ 실행대화상자에 cmd를 입력하고 명령프롬프트창을 활성화시킨 후 ‘python’을 입력한다. 이때 ‘Python 3.7.3’ 메시지가 나타나면 파이선 설치는 성공이다.

바. 파이선 시작하기

① 파이선 설치가 완료되면 시작프로그램 메뉴의 Python 3.7 폴더에 4개의 프로그램이 보인다. 4개 프로그램은 다음과 같다.
- IDLE (Python 3.7 32-bit) : Python 표준 GUI 대화식 인터프리터 언어
- Python 3.7 (32-bit) : Dos 창에서 실행되는 Python(파이선) 대화식 인터프리터 언어
- Python 3.7 Manuals (32-bit) : HTML 형식의 Python(파이선) 온라인 문서
- Python 3.7 Manuals Docs : 원하는 모듈을 찾을 수 있는 도구

② 파이선 프로그래밍 실습을 시작하기 전에 기본적인 것을 준비해본다. [시작] 메뉴에서 Python3.7폴더 → IDLE(Python3.7 32-bit)을 실행하면 아래와 같은 화면이 나타난다. 마지막 줄의 꺾은 괄호 3개(>>>)는 프롬프트(prompt)라고 한다. 마찬가지로 [시작] 메뉴에서 Python3.7폴더 → Python3.7(32-bit)을 실행하여도 대화형 인터프리터(파이선에게 실시간으로 명령을 내리는)가 나타난다. ‘파이선 셸’이라고도 부르기도 한다.

더 알아보기 - (IDLE) 이 무엇인가?

IDLE 프로그램을 실행하면 프로그램의 이름과 현재 사용시간, 버전에 대한 메시지가 실행창의 맨 위에 쓰여 있다. 그리고 ‘>>>’ 프롬프트가 화면에 출력되어 있다. 여기서 ‘>>>’는 파이선이 사용자의 입력을 기다린다는 뜻이다. IDLE 프로그램은 대화형 셸(Interactive Shell)이라고도 부른다. 대화형 셸을 이용하면 파이선과 대화하듯이 명령을 내리고 그 결과를 바로 볼 수 있다.

사. 인사말 코드 작성과 출력하기

ⓛ 인사말을 출력하는 프로그램을 작성해보자. IDLE 프로그램 창에 print(“안녕하세요”)를 입력한 다음 엔터키를 누른다.

② 이어서 결과로 ‘안녕하세요’가 IDLE프로그램 창에 나타난다.

더 알아보기 - IDLE 화면에 보이는 글자 크기 키우기

글자가 작아서 잘 보이지 않는 경우에는 상단의 대메뉴 [Options] (Alt+O)를 선택 후 [Configure IDLE]에 들어간다. 화면 왼쪽 중간에 있는 Size의 숫자를 사용자의 자신이 보기 편하도록 알맞게 조정할 수 있다.

아. 파이선과 친해지기

여기서 소개하는 내용들은 나중에 책의 다음 부분에서 다시 자세하게 예시를 보여준다. 너무 고민하지 말고 IDLE 프로그램을 실행하여 다음을 직접 입력하여 확인해보자.

ⓛ 덧셈해보기. 1 더하기(+) 2는 3이라는 값을 출력해본다. 보통 실제 계산기를 활용하듯 더하기 기호를 넣어주면 된다.

>>> 1+2

>>>

② 나눗셈(/)과 곱셈(*) 역시 예상한 대로 결과 값을 바로 보여준다. 우리가 보통 알고 있는 ÷기호나 ×기호가 아님으로 주의한다.

>>> 6/2

3.0

>>> 2/6

0.3333333333333333

>>> 3*8

>>>

③ 변수에 숫자 대입하고 계산하기. a에 1을, b에 2를 대입한 다음 a와 b를 더하면 3이라는 결과 값을 보여준다.

>>> a=1

>>> b=2

>>> a+b

④ 변수에 문자 대입하고 출력하기. a라는 변수에 Python이라는 값을 대입한 다음 print(a)라고 작성하면 a의 값을 출력한다. 문자를 대입할 때는 반드시 “와 ” 사이에 문자를 입력해야 한다. 또한 파이선은 대소문자를 구분함으로 print를 PRINT로 쓰면 오류가 나타난다.

>>> a=”python”

>>> print(a)

python

⑤ 조건문 if : 다음은 간단한 조건문 if를 이용한 예시다. 이 예시는 a가 1보다 크면 ‘a is greater than 1’(1보다 더 크면)이라는 문장을 출력해서 보여주라는(print) 뜻이다. 이 예제에서 a는 3으로 1보다 크다. 따라서 2번째 ‘...’ 이후에 엔터키를 입력하면 if 문이 종료되고 ‘a is greater than 1’이라는 문장이 출력된다. if a>1: 다음 줄 문장은 탭(tap) 키 또는 스페이스바 키 4번을 눌러 반드시 들여쓰기 후에 print(“a is greater than 1”)이라고 작성해야 한다. if a>1:를 적고 바로 엔터를 눌러도 자동으로 4줄이 띄어지기도 한다. 바로 뒤에 나올 for, while 예시도 마찬가지다.

>>> a=3

>>> if a>1 :

print(“a is greater than 1”)

a is greater than 1

⑥ 반복문 for : for을 이용해서 [1,2,3] 안의 값들을 하나씩 출력하는 것을 보여주는 예시다. for 문은 실행해야 할 문장을 여러 번 반복해서 실행시킨다. 아래 코드의 의미는 ‘[1,2,3]이라는 리스트의 앞에서부터 하나씩 꺼내어 a라는 변수에 대입한 후 print(a)를 수행하라’다. 따라서 a에 차례대로 1,2,3이 대입되어 print(a)에 의해 값을 차례대로 출력한다.

>>> for a in[1, 2, 3] :

print(a)

⑦ 반복문 while : while을 이용해서 반복해서 문장을 수행하는 예시다. while은 영어에서 ‘~인 동안’이라는 뜻이다. 반복문 for과 마찬가지로 반복해서 수행하게 한다. 아래는 ｉ값이 3보다 작은 동안 ｉ= ｉ+1과 print(ｉ)를 수행하라는 말이다. ｉ=ｉ+1 이라는 문장은 ｉ값에 1씩 더하게 된다. ｉ값이 3보다 커지게 되면 while에서 제시한 조건이 끝나게 되고 더 이상 결과를 보여주기 위한 계산을 하지 않는다.

>>> i=0

>>> while i<3

i=i+1

print(i)

⑧ 함수 : 다음은 함수를 활용하는 것이다. 아래의 def는 함수를 만들 때 사용하는 예약어다. 아래 예시는 sum이라는 함수를 만들고 그 함수를 어떻게 사용하는지 보여준다. sum(a,b)에서 a와 b는 입력 값이고, a+b는 결과 값이다. 즉 3과 4가 입력 값으로 들어오면 3+4를 수행하고 그 결과값 7을 print로 보여준다.

>>> def sun(a,b) :

return a+b

>>> print(sum(3,4))

더 알아보기 - 파이선 단축키

파이선에서 자주 쓰이는 단축키를 알아보면 아래와 같다.

● 새로 만들기 : (Ctrl+N)

● 열기 : (Ctrl+O)

● 저장 : (Ctrl+S)

● 실행취소 : (Ctrl+Z)

● 잘라내기 : (Ctrl+X)

● 복사 : (Ctrl+C)

● 붙여넣기 : (Ctrl+V)

● 찾기 : (Ctrl+F)

● 모두선택 : (Ctrl+A)

● 다시 찾기(검색 단어 반복 찾기) : (Ctrl+G)

● 코드실행 : F5

[생각해 보기]

대화형 셸로 파이선과 대화하듯이 명령을 내리고 그 결과를 바로 볼 수 있는 프로그램을 영어로

　　　　이라고 한다.