#!/usr/bin/env python
# coding: utf-8

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# # 19. 클래스와 객체
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# ## 1 파이썬 클래스와 이름 공간
# ***

# - 파이썬 클래스(Class)는 새로운 이름 공간을 지원하는 또 다른 단위
# - 객체 지향 프로그래밍에서 클래스(Class)의 역할
#   - 사용자 정의 타입(Type) 생성
# - 클래스 정의 구문
# > <code>class 클래스 이름: #헤더(Header)</code><br/>
# > &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;<code>pass #몸체(Body)</code>
# - 인스턴스: 클래스로 부터 만들어낸 객체
# - 모듈 vs. 클래스 vs. 인스턴스
#   - 모듈: 파일 단위로 이름 공간을 구성
#   - 클래스: 클래스 영역 내에 이름 공간을 구성
#   - 인스턴스: 인스턴스 영역 내에 이름 공간을 구성

# In[1]:


class S1:
    a = 1
    
print(S1.a)
print()

S1.b = 2 # 클래스 이름 공간에 새로운 이름의 생성
print(S1.b)
print()

print(dir(S1)) # S1에 포함된 이름들을 리스트로 반환
del S1.b # 이름 공간 S1에서 b삭제
print(dir(S1))


# - 파이썬에서는 동적으로 인스턴스 외부에서 인스턴스 멤버를 추가할 수 있음
#   - 클래스와 독립적으로 각 인스턴스를 하나의 이름 공간으로 취급함

# In[2]:


x = S1() # x는 S1의 클래스 인스턴스
print(x.a)

x.a = 10 # 클래스 인스턴스 x의 이름 공간에 이름 생성
print(x.a)

print(S1.a) # 클래스 이름 공간과 클래스 인스턴스의 이름공간은 다르다


# In[3]:


y = S1() # S1 클래스의 또 다른 인스턴스 생성

y.a = 300 # 클래스 인스턴스 y의 이름 공간에 이름 생성

print(y.a)
print(x.a) # x 인스턴스 공간의 이름 a 확인
print(S1.a) # 클래스 이름 공간의 a 확인


# In[4]:


class Simple:
    pass

s1 = Simple()
s2 = Simple()


# In[5]:


s1.stack = [] # 동적으로 클래스 인스턴스 이름 공간 안에 새로운 변수(이름) stack 생성
s1.stack.append(1) # 값 추가
s1.stack.append(2)
s1.stack.append(3)

print(s1.stack)
print(s1.stack.pop()) 
print(s1.stack.pop())
print()
print(s1.stack) # 최종 s1.stack값
print(s2.stack) # s2에는 stack을 정의한 적이 없다.

#기존에러:
#AttributeError: Simple instance has no attribute 'stack'


# ![inheritance](../images/instance.png)

# In[6]:


del s1.stack  # s1에서 stack삭제


# ***
# ## 2 메쏘드의 정의와 호출
# ***

# ### 2-1 멤버 메쏘드의 정의와 호출

# - 클래스 내부에 객체 멤버 메소드 선언 - <code>def</code> 키워드 사용
#   - 일반 함수와 다른 점은 첫번째 인수로 <code>self</code> 사용 (<code>self</code>라는 이름은 관례적)
#     - <code>self</code>: 인스턴스 객체 자신의 레퍼런스를 지니고 있음
#     - 각 인스턴스들은 <code>self</code>를 이용하여 자신의 이름 공간에 접근 

# In[16]:


class MyClass:
    def set(self, v):
        self.value = v
        
    def get(self):
        return self.value


# - 인스턴스 객체를 통하여 멤버 메소드를 호출할 때 <code>self</code> 인자는 없다고 생각

# In[17]:


c = MyClass() # 인스턴스 생성 
c.set('egg')  # 메소드 set 호출
print(c.get()) # 메소드 get 호출
print(c.value) # 인스턴스 변수에 직접 접근


# - 위 코드는 실제로 아래 코드와 동일함

# In[18]:


c = MyClass() # 인스턴스 생성 
MyClass.set(c, 'egg')
print(MyClass.get(c))
print(c.value)


# - 멤버 메소드 호출 종류
#   - Unbound method call: 클래스 객체를 이용한 메소드 호출
#     - 예: MyClass.set(c, 'egg')
#   - Bound method call: 인스턴스 객체를 통한 메소드 호출 (self 인자는 호출받은 객체가 자동으로 할당)
#     - 예: c.set('egg')

# ### 2-2 객체 내부에서의 다른 맴버 메쏘드 호출

# In[3]:


class MyClass:
    def set(self, v):
        self.value = v
        
    def incr(self):
        self.set(self.value + 1) # 내부 메소드 호출

    def get(self):
        return self.value
    
c = MyClass()
c.set(1)
print(c.get())

print()

c.incr()
print(c.get())


# - [NOTE!!!] 만약 위 코드에서 <code>self.set(self.value + 1)</code>를 <code>set(self.value + 1)</code>으로 바꾸면 <code>set</code> 함수를 클래스 외부에서 찾는다.  

# In[4]:


def set(i):
    print("set function outside function - ", i)
    
class MyClass:
    def set(self, v):
        self.value = v
        
    def incr(self):
        set(self.value + 1)     # 클래스 외부에 존재하는 set 메소드 호출

    def get(self):
        return self.value
    
c = MyClass()
c.set(1)
print(c.get())

print()

c.incr()
print(c.get())


# ### 2-3 정적 메소드(static method)
# - 정적 메소드: 인스턴스 객체와 무관하게 클래스 이름 공간에 존재하는 메소드로서 클래스 이름을 이용하여 직접 호출할 수 있는 메소드
#   - self를 인자로 할당하지 않음
#   - [주의] 해당 클래스의 인스턴스를 통해서도 호출 가능
#   
# - <code>장식자(Decorator) @staticmethod</code> 활용 

# In[22]:


class D:
    @staticmethod
    def spam(x, y):            # self가 없다.
        print('static method', x, y)
        
D.spam(1, 2) # 인스턴스 객체 없이 클래스에서 직접 호출

print()
d = D()
d.spam(1, 2) # 인스턴스 객체를 통해서도 호출 가능


# ### 2-4 클래스 메소드(class method)
# - 클래스 메소드: 인스턴스 객체와 무관하게 클래스 이름 공간에 존재하는 메소드로서 클래스 이름을 이용하여 호출하며 ***첫 인수로 클래스 객체를 자동으로 받는 메소드***
#   - [주의] 해당 클래스의 인스턴스를 통해서도 호출 가능
# - <code>장식자(Decorator) @classmethod </code>활용 

# In[24]:


class C:
    @classmethod
    def spam(cls, y):
        print(cls, '->', y)
    
print(C)

C.spam(5) # 첫번째 인수로 C가 잠재적으로 전달된다.

c = C()
c.spam(5) # 인스턴스 객체를 통해서도 호출 가능.


# - 상속받은 서브 클래스를 통해 호출하면, 첫 인수에는 서브 클래스 객체가 자동으로 할당됨 

# In[25]:


class D(C):
    pass

print(D.spam(3))
print()

d = D()
print(d.spam(3))
print()

print(C.spam(3))


# ***
# ## 3 클래스 멤버와 인스턴스 멤버
# ***

# - 클래스 멤버 vs. 인스턴스 멤버
#   - 클래스 멤버
#     - 클래스 이름 공간에 생성됨
#     - 모든 인스턴스들에 의해 공유됨
#   - 인스턴스 멤버
#     - 인스턴스 이름 공간에 생성됨
#     - 각각의 인스턴스 마다 독립성이 보장됨

# In[6]:


class Var:
    c_mem = 100 # 클래스 멤버 정의
    
    def f(self): 
        self.i_mem = 200 # 인스턴스 멤버 정의

    def g(self):
        print(self.i_mem)
        print(self.c_mem)


# In[7]:


print(Var.c_mem)  # 클래스 객체를 통하여 클래스 멤버 접근

v1 = Var()        # 인스턴스 v1 생성
print(v1.c_mem)   # 인스턴스를 통하여 클래스 멤버 접근
v1.f()            # 인스턴스 멤버 i_mem이 생성됨
print(v1.i_mem)   # 인스턴스 v1을 통하여 인스턴스 멤버 접근

print("-------")
v2 = Var()       # 인스턴스 v2 생성
print(v2.c_mem)
print(v2.i_mem)   # 인스턴스 v2에는 아직 f() 호출이 안되어서 i_mem 멤버 없음 ==> 생성자의 필요성


# ![inheritance](../images/instance2.png)

# - "인스턴스 이름.멤버 이름"으로 멤버를 참조할 때 멤버의 검색 순서
#   - 1) 인스턴스 멤버
#   - 2) 인스턴스 멤버가 없다면 클래스 멤버

# In[8]:


print(v1.c_mem)   # 인스턴스 v1을 통해 클래스 멤버 참조
print(v2.c_mem)   # 인스턴스 v2를 통해 클래스 멤버 참조

print()
v1.c_mem = 50    # 인스턴스 이름 공간에 c_mem생성
print(v1.c_mem)   # 인스턴스 v1을 통해 인스턴스 멤버 참조
print(v2.c_mem)   # 인스턴스 v2을 통해 클래스 멤버참조 (인스턴스 멤버가 없으므로, 클래스 멤버 참조)
print(Var.c_mem)  # 클래스 멤버참조


# ![inheritance](../images/instance3.png)

# ***
# ## 4 생성자와 소멸자
# ***

# - \_\_init__: 생성자 메소드
#   - 객체가 생성될 때 자동으로 불리어지는 메소드
#   - 일반적으로 객체가 보유해야 할 변수나 자원들의 초기화하는 코드를 작성함
#   - <code>self</code> 인자가 정의되어야 함
#   
# - \_\_del__: 소멸자 메소드
#   - 객체가 소멸 (메모리에서 해제)될 때 자동으로 불리어지는 메소드
#   - 일반적으로 객체가 점유하고 있는 메모리나 기타 자원들의 해제하는 코드를 작성함
#   - <code>self</code> 인자가 정의되어야 함
#   - 개발자가 특별히 작성하지 않아도 될 메소드
#     - 이유: 파이썬에서는 객체가 점유하고 있는 메모리나 기타 자원들의 해제가 자동으로 되기 때문에
# - [참고] \_\_ (연속된 두 개의 언더라인)의 의미: 예약된 (특수) 이름

# - 다음 코드에 대한 설명
#   - <code>mylife = Life()</code> 로서 로컬 변수에 할당되는 인스턴스 <code>mylife</code>가 생성되는 순간 \_\_init__ 생성자 메소드 호출
#   - <code>sleep(3)</code>에 의해 3초간 sleep 상태
#   - 3초 이후 함수가 리턴됨 --> 로컬 변수, 즉 mylife 객체가 메모리에서 해제됨 --> \_\_del__ 소멸자 메소드 호출

# In[34]:


# _*_ coding:utf-8 _*_
from time import ctime, sleep

class Life:
    def __init__(self):               # 생성자
        self.birth = ctime()          # 현재시간에 대한 문자열을 얻는다.
        print('Birthday', self.birth) # 현재 시간 출력
        
    def __del__(self):                # 소멸자
        print('Deathday', ctime())    # 소멸 시간 출력 

def test():
    mylife = Life()
    print('Sleeping for 3 sec')
    sleep(3) #3초간 sleep(block)상태에 있음 (즉, 3초간 CPU 점유 못함)

test()


# - 인자를 받는 생성자 호출 가능
# - [참고] \_\_str\_\_: <code>print</code> 예약어나 <code>str()</code> 내장함수 호출에 대응되는 메소드

# In[35]:


class Integer:
    def __init__(self, i):
        self.i = i
    def __str__(self):
        return "self.i:" + str(self.i)

i = Integer(10)
print(i)
print(str(i))


# <p style='text-align: right;'>참고 문헌: 파이썬(열혈강의)(개정판 VER.2), 이강성, FreeLec, 2005년 8월 29일</p>