Python 시작과 개발환경 구축, 하드웨어와 메모리

파이썬 (Python) 이란?

네덜란드의 프로그래머 귀도 반 로섬이 1991년도에 개발하고 1994년에 정식 출시한 인터프리터형 프로그래밍 언어.

간결하고 가독성이 높은 문법을 특징으로 하는 고수준 프로그래밍 언어이다.

코드의 표현력이 뛰어나 개발 생산성이 높으며, 데이터 처리, 자동화, 웹 개발, 인공지능 등 다양한 분야에서 활용.

 

Python의 장점

 

간결하고 가독성이 높은 문법

• 문법이 단순하고 직관적.
• 코드가 자연어에 가까워 이해하기 쉬움.
• 동일한 기능을 타 언어에 비해 더 적은 코드로 구현 가능.

높은 생산성

• 개발 속도가 빠름.
• 코드 작성량이 적고 구현이 단순.
• 다양한 기능을 빠르게 프로토타이핑 가능.

풍부한 라이브러리 생태계

• 표준 라이브러리가 강력함.

https://docs.python.org/ko/3/library/index.html

The Python Standard Library

• 다양한 외부 라이브러리 지원.

•    데이터처리
•    웹 개발
•    인공지능 / 머신러닝

다양한 분야에서 활용 가능

• 데이터 분석
• 자동화 스크립트
• 웹 백앤드
• 인공지능 / 딥러닝

플랫폼 독립성

• Windows, macOS, Linux 등 다양한 환경에서 실행 가능.
• 동일한 코드로 여러 운영체제에서 동작.

대규모 커뮤니티와 자료

• 전 세계적으로 사용자가 많음.
• 문제 해결 자료가 풍부.
• 학습 자료와 예제가 많음.

Python 버전

- python 버전 확인하기

# windows
python --version
# mac
python3 --version

Python 개발환경 구축

 

Python에는 기본적으로 venv라는 가상환경 기능이 포함되어 있음. 따라서 별도 프로그램을 설치하지 않아도 가상환경을 만들 수 있다.

 

VSCode 터미널에서 프로젝느 폴더 위치인지 확인한 후 다음 명령어를 입력.

# windows
python -m venv venv
# mac
python -m venv venv

# python -m : Python 모듈 실행
# venv : 가상환경 생성 모듈
# 마지막 venv : 생성할 가상환경 폴더 이름

 

가상환경을 만들었다면, 활성화(activate)를 해야 한다.

 

가상환경 폴더 이름이 venv일 때 다음 명령어를 입력하면 터미널 프롬프트 앞에 보통 (venv) 표시가 붙게 되는데 이는 현재 가상환경이 활성화된 상태를 의미. 즉, 지금부터 설치하는 라이브러리는 전역이 아닌 이 프로젝트 전용 환경에만 설치.

# windows
venv\Scripts\activate
# mac
source venv/bin/activate

 

가상환경 활성화 후 VSCode가 자동으로 올바른 Python을 선택하는 것은 아니므로, 인터프리터 선택을 확인해야함.

 

- Ctrl + Shift + P

- Python: Select Interpreter

- 프로젝트의 venv 경로를 선택

Python 파일 만들고 실행하기

 

프로젝트 폴더 안에 새 파일을 만들고 이름을 test.py로 저장 후 코드를 작성.

터미널에서 아래와 같이 실행.

# 코드 작성
print("Hello, Python")

# 터미널에서 실행하기
python test.py

주석문 

 

1. 한 줄 주석 : # 기호를 사용하여 주석을 시작. # 다음에 작성된 내용은 그 줄에서 끝까지 주석으로 처리됨.

print('파이썬 출력하기') # 문자열 출력은 작은 따옴표 '' 또는 큰따옴표 ""를 사용함

-> 출력결과 : 파이썬 출력하기

 

2. 여러 줄 주석 : 큰따옴표 세 개(""") 또는 작은따옴표 세 개 (''') 사이에 작성.

"""
이것은 여러 줄 주석입니다.
여러 줄 주석은 큰따옴표 세 개 또는 작은따옴표 세 개 사이에 작성됩니다.
여러 줄에 걸쳐 설명을 적을 수 있습니다.
"""
print("파이썬 출력하기!")

-> 출력 결과 : 파이썬 출력하기!

 

가상환경 비활성화하기

 

작업을 마친 후 가상환경을 종료하고 싶다면 다음 명령어를 입력.

# 터미널에 다음 명령어 입력
deactivate

 

하드웨어와 메모리

 

1. 주요 구성 요소

2. CPU의 역할

 

CPU는 계산하고 판단하는 역할을 함. 사람의 뇌와 같은 역할.

• 연산 수행 (덧셈, 비교 등)
• 프로그램 명령 실행
• 빠른 읽기 / 쓰기 가능

3. GPU의 역할

 

수많은 데이터를 동시에 빠르게 처리하는 '병렬 연산'에 특화된 칩셋

• AI 및 딥러닝 학습
• 3D 그래픽 및 게임 구동
• 전문가용 영상 및 이미지 편집
• 과학 기술 시뮬레이션

CPU 와 GPU의 차이점
CPU	GPU
컴퓨터의 '두뇌'로, 복잡하고 논리적인 작업 하나를 순서대로 아주 빠르고 꼼꼼하게 처리하는 데 유리. '똑똑한 1명의 화가'	단순한 계산을 수천~수만 개의 코어(Core)로 나누어 한 번에 처리(병렬 연산) '수천 명의 작업자'

 

4. 주기억장치_메모리(RAM)의 역할

 

메모리는 현재 실행 중인 데이터를 저장하는 공간.

• 프로그램 실행 시 필요한 데이터 저장
• 변수 값이 저장되는 곳
• 빠른 읽기 / 쓰기 가능

5. 보조기억장치_하드디스크(HDD/SSD)의 역할

 

전원이 꺼져도 데이터가 지워지지 않는 대용량 비휘발성 저장 공간.

• 영구 데이터 보관
• 주기억 장치 보완
• 프로그램 실행 준비
• 시스템 부팅

Python 파일이 실행되는 과정

 

Python 코드는 단순한 텍스트파일(.py)이지만, 실행되는 순간 CPU와 메모리를 통해 실제 프로그램으로 동작.

 

1. 시작 상태 (파일 저장)

# test.py
print("Hello, Python")

• 이 파일은 현재 저장장치(SSD/HDD)에 저장되어 있는 상태.
• 아직 실행된 것이 아니라 단순한 텍스트.

2. 실행 명령 입력

python test.py

• 이 명령은 "Python 프로그램을 실행해라"라는 의미

3. Python 인터프리터 실행

• Python 인터프리터(실행 프로그램)가 먼저 실행됨.

    ※ Python은 컴파일 언어가 아닌 인터프리터 언어. 코드를 한 줄씩 읽고 실행함.

	컴파일 언어	인터프리터 언어
방식	전체 소스 코드를 컴파일러를 통해 컴퓨터가 이해하는 기계어(목적 코드)로 한 번에 변환 후 실행 파일( .exe 등)을 생성.	소스 코드를 별도 변환 없이 실행 시점에 인터프리터가 한 줄씩 읽어 번역과 실행을 동시에 수행.
장점	실행 속도가 매우 빠름. 컴파일 시점에 타입 체크 등 오류를 미리 잡을 수 있어 안정성이 높음.	코드를 수정하고 즉시 결과를 확인할 수 있어 개발 및 디버깅이 매우 편리.
단점	코드 수정 시마다 다시 컴파일을 해야 하므로 개발 속도가 느릴 수 있음.	실행할 때마다 번역하므로 컴파일 언어보다 실행 속도가 느림.
대표 언어	C, C++, Rust, Go	Python, JavaScript, Ruby, R

 

4. 메모리(RAM)에 코드 로드

• .py 파일이 저장장치 → 메모리(RAM)로 올라옴.
• CPU는 저장장치가 아니라 메모리에서만 작업 가능.

5. CPU가 코드 실행

• CPU가 메모리에 있는 코드를 읽어서 실행.
• CPU → RAM에서 코드 읽기 → 실행

CPU 내부적으로는 아래와 같이 처리

# test.py
print("Hello, Python")

'''
1. print 함수 찾기
2. "Hello, Python" 문자열 확인
3. 출력 명령 실행
'''

• CPU → 출력 시스템 → 화면(모니터)