[python] 기본 사용부터 메모리 동작 - 튜플 활용법

 파이썬의 기본 사용법부터 메모리 동작 원리까지, 특히 튜플의 활용법에 대해 알아보겠습니다. 튜플은 불변(immutable) 특성을 지닌 데이터 구조로, 리스트와 유사하지만 한 번 생성되면 수정이 불가능합니다. 이러한 특성으로 인해 메모리 관리와 데이터 무결성 측면에서 중요한 역할을 합니다. 이번 글에서는 튜플의 생성 방법, 기본 연산, 인덱싱 및 슬라이싱, 그리고 메모리 동작 방식에 대해 상세히 다루어 보겠습니다.

목차

 

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튜플은 무엇일까?

튜플은 파이썬에서 사용되는 데이터 구조 중 하나로 리스트와 유사하지만 몇 가지 차이가 있다.
 

1. 읽기 전용(Immutable) :  튜플은 한 번 생성되면 그 값을 변경할수 없다. 따라서 읽기만 가능한 형태의 데이터 구조이다. 리스트와 달리 값을 추가, 수정, 삭제 할수 없다.
2. 괄호로 생성: 튜플은 괄호인 () 를 사용하여 생성할 수 있다. 
3. 괄호 생략 가능: 튜플은 괄호를 생략하여 생성할 수 있다.

   tp1 = (1,2,3)
   tp2 = 1,2,3​

4. 한개의 항목 튜플: 한 개의 항목을 갖는 튜플을 생성할 때는 항목 뒤에 콤마(,)를 붙여야한다.

   tp1 = (1,)
   tp2 = 1,

 

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🔄 const와 let의 차이와 파이썬의 튜플 비교 

파이썬에서 변수를 선언할 때는 주로 const, let 키워드를 사용하는 자바스크립트와 달리, = 기호를 사용한다.
변수를 선언할 때, const는 상수로 선언하고, 한번 선언된 값을 변경할수 없다. 파이썬에서는 이러한 개념을 튜플이라는 데이터 구조로 표현한다.
 

const와 let의 이해

const와 let의 차이를 이해하기위해 자바스크립트 변수 선언 방식을 살펴보자.

// JavaScript 코드

let a = 10;
const b = {name : 'kim', age: 20}
//const b = Object({name : 'kim', age: 20})

 
 
 let은 변수를 선언할 때 사용되고, 값의 변경이 가능하다. 예를 들어 let a = 10;은 a라는 변수에 10이라는 값이 할당 가능하다. 반면에 const는 상수를 선언할때 사용되고, 한번 할당된 값을 변경할수 없다. 이때 객체 b는 힙 메모리에 할당되고, b에는 해당 객체의 주소값이 저장된다.

# Python코드

my_tuple = (1,2,3)

 
위 코드에서 파이썬의 튜플은 변경이 불가능한 구조를 가지고 있다. 한번 생성된 튜플은 수정할수 없고, 여러값을 그룹화하여 사용할때 유용한다. 이러한 특성으로 인해 자바스크립 const와 유사한 역할을한다.
 

웹에서 const 를 사용했는데 왜 값이 변경이 될까?

 웹에서 const를 사용했음에도 변경되는 이유는 해당 변수가 객체를 가리키는 포인터이기 때문이다.
객체 리터럴 new 연산자가 생략되어 있으며, 해당 객체의 주소값이 변수에 할당된다. 따라서 변수에 할당된 값은 변경 될수 없지만 해당 객체의 속성 값은 변경 될수 있다.
 
 

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📊 튜플의 사용방법 : 기본적인 연산과 인덱싱

튜플은 괄호를 사용하여 선언할수 있고, 괄호를 생략해도 된다.

tp1 = (1,2,3)
tp2 = 1,2,3

tp3 = (1,)
tp4 = 1,

print(tp1)  #출력: (1, 2, 3)
print(tp2)  #출력: (1, 2, 3)
print(tp3)  #출력: (1,)
print(tp4)  #출력: (1,)

 
튜플의 각 요소는 인덱스를 통해 접근할수 있다.

print(tp1[1])  #출력: 2
print(tp1[0] + tp1[1] + tp1[2])  #출력: 6

 
슬라이싱을 사용하여 튜플의 일부분을 가져올수 있다.

#튜플이름[시작인덱스:끝인덱스+1]
print(tp1[1:3])  #출력: (2, 3)
print(tp1[1:])   #출력: (2, 3)
print(tp1[:3])   #출력: (1, 2, 3)

 
튜플은 덧셈과 곱셈 연산이 가능하다.
 

print(tp1+tp2)   #출력: (1, 2, 3, 1, 2, 3)
print(tp2*3)     #출력: (1, 2, 3, 1, 2, 3, 1, 2, 3)

 
튜플은 리스트와 유사하지만 내부의 요소를 변경할 수 없다. 하지만 여러 튜플을 결합하는 것은 가능하다.
 
 

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🧠 튜플의 불변성과 메모리 동작

튜플은 자바스크립트 const랑 같은 속성을 가지고 있기때문에 기존에(1,2,3)에  튜플 (4,5,6)을 하나 더 생성을 해서 a에 대입을 하게 되면 어떻게 될까? a가 튜플이니까 const에 대입을 하면 성립이 안되야 하는데 출력이된다. 4,5,6이 출력된다. 

a = (1,2,3)
a = (4,5,6)

print(a)  #출력: (4, 5, 6)
print(id(a))  #출력: 1857557131392
print(id(a),a)  #출력: 1857557131392 (4, 5, 6)

 
파이썬에서 변수는 객체를 가리키는 것이므로 변수가 참조하는 객체가 변경되면 새로운 객체를 가리키게된다.

a = (1,2,3)
print(id(a))  #출력: 1725010833472

a = (4,5,6)
print(id(a),a)  #출력: 1725010592640 (4, 5, 6)

a에는 (1,2,3) 튜플이 할당되고, 그후 id(a)를 호출하면 해당 튜플 객체의 메모리주소가 반환된다.
그리고 a에 (4,5,6) 튜플이 새롭게 할당된다. 이때 이전에  a가 가리키던 튜플 객체는 더 이상 참조되지 않게되고, 새로운 튜플 객체를 가리키게 된다. 이로인해 변수 a는가 가리키는 객체가 변경된다.
 
따라서 id(a)를 다시 호출하면 새로운 튜플 객체 (4,5,6)의 메모리 주소가 반환된다.
이는 이전에 반환된 메모리 주소와 다르게 된다.
 

const의 개념에서 튜플은 살짝 다르다?

let a = {cons name, const age} 자바스크립트로 쓰자면, 주소값은 변수인데 각각의 내부가 const인 것이다.
메모리 구조로 표현하자면, 메모리 공간에 a가 렉시컬 환경에 있고, 1,2,3 그리고 4,5,6의 주소값이 있다면 a가 0x100의 주소값을 가지고 있다가 위에 0x100의 주소값이 끊어지고 아래 4,5,6의 주소값을 가리키게 된다.
const 이기때문에 변경이 안된다.  따라서 a[0] = 40과 같이 요소를 변경하는 것은 불가능하다. 왜냐하면 튜플은 불변성을 유지하기 떄문이다. 변수 a의 내부요소는 상수가 아니라 불변하다.