18편 Python 고급 문법: 클래스와 객체의 고급 기능

1. 클래스 상속과 다형성

1.1 상속(Inheritance)의 심화

상속은 자식 클래스가 부모 클래스의 속성과 메서드를 물려받는 기능입니다. 이를 통해 코드의 재사용성을 높이고, 공통된 기능을 부모 클래스에 정의하여 자식 클래스에서 불필요한 중복을 피할 수 있습니다.

class Animal:
    def __init__(self, name):
        self.name = name

    def speak(self):
        raise NotImplementedError("Subclass must implement this method")

class Dog(Animal):
    def speak(self):
        return f"{self.name} says Woof!"

class Cat(Animal):
    def speak(self):
        return f"{self.name} says Meow!"

1.2 자식 클래스에서 부모 클래스 메서드 오버라이딩

오버라이딩은 자식 클래스가 부모 클래스의 메서드를 재정의하여, 부모 클래스의 메서드를 덮어씁니다.

class Bird(Animal):
    def speak(self):
        return f"{self.name} says Chirp!"

1.3 다형성(Polymorphism)

다형성은 다양한 객체가 동일한 메서드를 호출하지만, 각 객체가 고유한 방식으로 동작할 수 있게 합니다.

animals = [Dog("Buddy"), Cat("Whiskers"), Bird("Tweety")]
for animal in animals:
    print(animal.speak())

2. 클래스 메서드와 정적 메서드

2.1 클래스 메서드(@classmethod)의 정의와 사용법

클래스 메서드는 클래스 자체를 첫 번째 인자로 받으며, 클래스 변수에 접근할 수 있습니다.

class MyClass:
    count = 0

    def __init__(self):
        MyClass.count += 1

    @classmethod
    def get_count(cls):
        return cls.count

2.2 정적 메서드(@staticmethod)의 정의와 사용법

정적 메서드는 클래스나 인스턴스에 의존하지 않는 독립적인 메서드입니다.

class MathUtility:
    @staticmethod
    def add(x, y):
        return x + y

print(MathUtility.add(5, 3))  # 출력: 8

3. 클래스와 객체를 활용한 프로그램

3.1 상속을 활용한 간단한 게임 캐릭터 클래스 작성

class Character:
    def __init__(self, name, attack, defense):
        self.name = name
        self.attack = attack
        self.defense = defense

    def attack_enemy(self):
        return f"{self.name} attacks with {self.attack} power!"

class Warrior(Character):
    def __init__(self, name):
        super().__init__(name, attack=15, defense=10)

    def special_move(self):
        return f"{self.name} performs a powerful sword slash!"

class Mage(Character):
    def __init__(self, name):
        super().__init__(name, attack=20, defense=5)

    def special_move(self):
        return f"{self.name} casts a fireball spell!"

3.2 클래스 메서드와 정적 메서드를 활용한 객체 관리 시스템 구현

Student 클래스에 클래스 메서드와 정적 메서드를 사용하여 학생 수를 관리하고, 성인 여부를 확인하는 기능을 구현합니다.

class Student:
    students = []

    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age
        Student.students.append(self)

    @classmethod
    def count_students(cls):
        return len(cls.students)

    @staticmethod
    def is_adult(age):
        return age >= 18

# 객체 생성
s1 = Student("Alice", 17)
s2 = Student("Bob", 20)

# 클래스 메서드로 학생 수 확인
print(f"총 학생 수: {Student.count_students()}")  # 출력: 총 학생 수: 2

# 정적 메서드로 나이 확인
print(f"Alice는 성인인가? {Student.is_adult(s1.age)}")  # 출력: False
print(f"Bob은 성인인가? {Student.is_adult(s2.age)}")    # 출력: True