3. 내장 숫자 클래스 심화

파이썬의 숫자는 단순한 값이 아니라 모두 내장 클래스로부터 파생된 어엿한 객체(Instance)들입니다.

기본적으로 제공되는 정수(int), 불리언(bool), 실수(float), 복소수(complex) 외에도, 수치 정밀도를 완벽히 통제해야 하는 금융/과학 계산을 위해 파이썬은 fractions와 decimal 같은 강력한 모듈들을 기본적으로 내장하고 있습니다.

3.1 정수 ( `int` )

수학의 정수와 동일하며, 파이썬 3부터는 메모리 허용치 안에서 자릿수 제한 없이(long 타입이 폐지되어 int로 통합됨) 무한대의 정수를 다룰 수 있습니다.

내부적으로 bit_length() 메서드를 포함해 정수의 이진수 길이를 확인하거나, 바이트(Byte) 배열로부터 곧바로 정수를 추출해 내는(from_bytes) 유용한 기능들을 내포하고 있습니다.

3.2 불리언 ( `bool` )

참과 거짓을 판별하는 True, False 값은 파이썬 내부적으로 int 클래스를 상속받아 만들어진 정수의 일종입니다. 즉 True는 사실상 1, False는 0과 동일하게 동작합니다.

# bool은 int의 자식 클래스입니다.
print(issubclass(bool, int)) # True

# 따라서 산술 연산도 통과합니다 (권장하지는 않음)
print(True + True) # 2
print(False * 10)  # 0

3.3 실수 ( `float` ) 와 복소수 ( `complex` )

부동소수점 실수 (float)

소수점을 지닌 숫자이며, 내부적으로 C 언어의 double 에 준하는 배정밀도(8바이트)로 처리됩니다. float 구조상 무한 소수를 유한한 메모리에 담아야 하므로, 필연적으로 미세한 반올림 오차(정밀도 이슈)가 발생합니다.

is_integer(): 소수부 값이 .0 으로 딱 떨어지는지 검사합니다.
as_integer_ratio(): 해당 실수를 기약분수 형태의 (분자, 분모) 튜플로 반환합니다.

복소수 (complex)

수학과 달리 허수 단위를 기호 j 로 표기합니다.

복소수 속성: real (실수부), imag (허수부)
conjugate(): 허수부의 부호가 역전된 켤레복소수를 반환합니다.

3.4 분수와 초정밀 실수 연산 ( `fractions`, `decimal` )

분수 모듈 (`fractions.Fraction`)

실수의 근사치 오차를 원천 차단하고 싶을 때, 아예 숫자를 분자/분모 형태의 유리수로 유지하며 계산하는 모듈입니다.

import fractions

# 인자: (분자, 분모)
fraction_val = fractions.Fraction(3, 4)
print(fraction_val) # 3/4

십진 초정밀 모듈 (`decimal.Decimal`)

금융/은행권 처리처럼 단 0.000000001의 소수점 오차도 허용 불가능할 때 사용하는 최고 정밀도 객체입니다. 전역 컨텍스트(getcontext().prec)를 수정하여 소수점 아래 무한 자릿수까지 정밀도를 통제할 수 있습니다.

[!WARNING] Decimal을 생성할 때 일반 float 자료형을 그대로 집어넣으면, 이미 float 자체에 스며들어 있던 오차가 그대로 전달됩니다. 따라서 반드시 문자열(String) 형태의 숫자로 초기화해야 절대 정밀도를 보장받을 수 있습니다.

import decimal

# 나쁜 예 (float 오차 발생)
bad_dec = decimal.Decimal(0.1)

# 좋은 예 (오차 원천 차단)
good_dec = decimal.Decimal("0.1") 

서브목차

3. 내장 숫자 클래스 심화

3.1 정수 ( int )

3.2 불리언 ( bool )

3.3 실수 ( float ) 와 복소수 ( complex )