7강 / 20강

함수 — 되풀이를 이름으로 묶는다

같은 계산을 세 번 쓰기 전에

TMB 를 표본마다 계산해야 한다면, 나눗셈을 표본 수만큼 적을 수는 없습니다. 계산에 이름을 붙여 두고 부릅니다.

def 이름(재료): … return 결과

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재료 (인자)

괄호 안에 받는 것

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하는 일 (몸통)

들여 쓴 줄들

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결과 (return)

돌려주는 값

고등학생되풀이를 이름으로 묶는다

TMB 를 표본마다 계산해야 합니다. 표본이 3,055개면 나눗셈을 3,055번 적어야 할까요? 당연히 아니죠.

def 이름(재료): … return 결과

비유 — 레시피에 이름 붙이기

요리를 설명할 때 매번 "물을 끓이고, 된장을 풀고, 두부를 넣고…" 를 다 말하지 않죠.

"된장찌개 끓이기" 라고 한마디 하면 됩니다. 그 안에 20단계가 들어 있는 걸 서로 알고 있으니까요.

함수 = 여러 단계에 이름을 붙인 것

세 부분으로 되어 있습니다

부분	무엇	요리로 치면
재료 (인자)	괄호 안에 받는 것	된장 · 두부 · 물
몸통	들여 쓴 줄들 — 하는 일	끓이고 · 풀고 · 넣고
결과 (return)	돌려주는 값	완성된 찌개

return 을 빠뜨리면

함수가 돌기는 하는데 결과가 안 나옵니다. (정확히는 None 이라는 '없음' 값이 나와요.)

요리를 다 해 놓고 안 내주는 셈입니다. 초보자가 아주 자주 하는 실수인데, 오류가 안 나서 찾기 어려워요.

함수를 쓰면 좋은 점 셋

덜 쓴다 — 같은 계산을 한 번만 적는다
덜 틀린다 — 고칠 때 한 군데만 고치면 된다
읽기 쉽다 — tmb(512) 가 512/38 보다 뜻이 분명하다

두 번째가 특히 큽니다. 나눗셈을 100군데 적어 놨는데 엑솜 길이를 38 에서 30 으로 바꿔야 한다면? 100군데를 다 고쳐야 하죠. 함수면 한 줄입니다.

<code>엑솜Mb=38</code> 처럼 <b>기본값</b>을 두면 대개는 안 적어도 됩니다.

Python 브라우저에서 실행

# TMB 계산을 함수로
def tmb(돌연변이수, 엑솜Mb=38):
    # 엑솜Mb 를 안 주면 38 을 쓴다 — 논문이 인용한 값
    return 돌연변이수 / 엑솜Mb


def tmb_high(돌연변이수, 문턱=10):
    return tmb(돌연변이수) >= 문턱


표본 = {"A": 512, "B": 128, "C": 940, "D": 45}

print(f"{'표본':<6}{'돌연변이':>9}{'TMB':>9}  판정")
print("-" * 36)
for 이름, n in 표본.items():
    print(f"{이름:<6}{n:>9,}{tmb(n):>9.2f}  {'TMB-High' if tmb_high(n) else '—'}")

print()
# 기본값을 바꿔 부를 수도 있다
print("엑솜을 30 Mb 로 보면 A 의 TMB =", round(tmb(512, 30), 2))
print("문턱을 20 으로 올리면 C 는?    ", tmb_high(940, 문턱=20))

고등학생기본값 — 대개는 안 적어도 되게

코드에 def tmb(n, 엑솜Mb=38) 같은 것이 나옵니다. = 38 이 붙어 있죠. 이게 기본값입니다.

안 적으면 38 을 쓴다 — 적으면 그 값을 쓴다

부르는 법	엑솜Mb
`tmb(512)`	38 (기본값)
`tmb(512, 30)`	30

왜 편한가

거의 항상 38 을 씁니다. 그런데 가끔 다른 값이 필요해요 (5강의 '검사 패널마다 길이가 다르다' 이야기).

기본값이 없으면 — 매번 38 을 적어야 한다. 귀찮고 실수가 는다
기본값이 있으면 — 평소엔 생략, 필요할 때만 적는다

비유 — 커피 주문

"아메리카노 주세요" 하면 알아서 따뜻한 것이 나옵니다. 차가운 게 필요할 때만 "아이스로" 를 덧붙이죠.

"따뜻한 것" 이 기본값입니다. 모든 걸 매번 말하지 않아도 되게 만든 거예요.

이름을 적어 부를 수도 있습니다

tmb_high(940, 문턱=20) — 이렇게요.

재료가 여러 개일 때 순서를 외울 필요가 없어집니다. 그리고 읽는 사람도 20 이 무엇인지 바로 압니다.

숫자만 있는 f(940, 20, 3, True) 는 아무도 못 읽는다

인자가 셋을 넘어가면 이름을 적어 부르는 습관을 들이세요. 쓰는 사람은 조금 귀찮지만 읽는 사람이 살아납니다.

고등학생들여쓰기가 문법입니다

이 note 가 파이썬에서 가장 특이한 점을 말합니다.

다른 언어는 중괄호 {} 로 묶는다. 파이썬은 들여쓰기로 묶는다

무슨 뜻인가

def 아래에서 같은 칸만큼 들여 쓴 줄들이 그 함수의 몸통입니다. 들여쓰기를 그만두면 함수도 끝나요.

보이는 모양이 곧 구조다

좋은 점

다른 언어에서는 보기 좋으라고 들여씁니다. 안 해도 돌아가요. 그래서 지저분한 코드가 생깁니다.

파이썬은 안 하면 안 돌아갑니다. 그래서 파이썬 코드는 누가 써도 비슷하게 생겼어요. 남의 코드를 읽기가 훨씬 쉽습니다.

나쁜 점 — 눈에 안 보이는 오류

공백과 탭은 겉보기에 똑같습니다. 그런데 파이썬은 다르게 봐요.

탭과 공백을 섞으면 눈에 안 보이는 오류가 난다

IndentationError 나 TabError 가 나면 십중팔구 이겁니다. 화면상으로는 완벽하게 맞춰져 보이는데도요.

해결책

공백 네 칸을 쓴다 (파이썬의 관례)
편집기에서 "탭을 공백으로 바꾸기" 를 켜 둔다
남의 코드를 붙여 넣었을 때 특히 조심한다

이 강의의 코드 셀은 이미 공백으로 되어 있으니 여러분이 새 줄을 넣을 때만 주의하면 됩니다.

들여쓰기가 뜻을 바꾸는 예

더 무서운 건 오류가 안 나면서 뜻이 달라지는 경우입니다. for 문 안에 있어야 할 줄이 밖으로 나가면, 반복 안 하고 한 번만 실행돼요. 오류는 안 납니다.

또 나왔죠 — 조용히 틀리는 것이 가장 위험합니다.

빈 값·이상한 값을 함수 안에서 한 번만 막아 두면 부르는 쪽이 편해집니다.

Python 브라우저에서 실행

# 함수는 문서를 달아 둘 수 있다
def gc_함량(서열):
    # 서열의 GC 비율을 백분율로 돌려준다.
    # 대소문자를 가리지 않는다.
    s = 서열.upper()
    if len(s) == 0:
        return 0.0
    return (s.count("G") + s.count("C")) / len(s) * 100


for 서열 in ["GCAGAATGTCGTTCGGCCCC", "cgttgttggccacgcggtgc", "AAAATTTT", ""]:
    표시 = 서열 if 서열 else "(빈 서열)"
    print(f"{표시:<24}{gc_함량(서열):>6.1f} %")

print()
print("빈 서열에서 0 으로 나누지 않도록 미리 막아 두었습니다 —")
print("이런 '가장자리' 를 챙기는 것이 함수를 쓰는 이유이기도 합니다.")

고등학생'가장자리' 를 챙기는 것이 함수의 값어치

위 코드의 GC 함량 함수가 빈 서열을 미리 막습니다. 이게 왜 중요한지 봅시다.

막지 않으면

GC 함량 = (G 개수 + C 개수) ÷ 전체 길이 × 100

서열이 비어 있으면 전체 길이가 0 입니다. 0 으로 나누기 → ZeroDivisionError 로 프로그램이 멈춥니다.

언제 빈 서열이 생기나

파일 끝에 빈 줄이 있었다
FASTA 에서 이름 줄만 있고 서열이 없었다
잘못 잘라서 빈 문자열이 됐다

전부 실제로 자주 일어나는 일입니다. 자료 2만 줄 중에 딱 한 줄만 그래도 프로그램이 멈춰요.

이런 것을 가장자리 경우(edge case) 라고 한다

비유 — 자판기

자판기에 1,000원을 넣으면 음료가 나옵니다. 정상 동작이죠.

그런데 —

500원만 넣으면?
10,000원을 넣으면? (거스름돈이 있나)
구겨진 지폐를 넣으면?
품절인 버튼을 누르면?

잘 만든 자판기는 이 전부에 답이 있습니다. 못 만든 자판기는 멈추거나 돈을 먹습니다.

함수 안에서 한 번만 막으면 됩니다

함수 안에서 막아 두면 부르는 쪽이 편해진다

함수를 100군데서 부른다면, 100군데마다 "빈 서열인가" 를 확인할 수는 없죠. 함수 안에서 한 번 막으면 끝입니다.

이게 함수를 쓰는 세 번째 이유예요 — 덜 쓰고, 덜 틀리고, 그리고 안전장치를 한 곳에 모을 수 있습니다.

🤔 확인 문제

파이썬에서 함수의 몸통을 나타내는 것은?