self와 cls의 이해

self와 cls의 이해 — 인스턴스와 클래스 사이에서 길 찾기

“Explicit is better than implicit.” — The Zen of Python

파이썬은 무엇이 전달되는지 숨기기보다는 명시하도록 설계돼 있다. 그래서 우리는 메서드의 첫 번째 매개변수로 self 나 cls 를 직접 써야 한다.

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목차

1. 무엇이 왜 ‘Explicit’ 한가 – 배경 이야기
2. 인스턴스 레벨의 주인공 self
3. 클래스 레벨의 지휘관 cls
4. self · cls · @staticmethod 한눈 비교
5. 흔한 실수 & 디버깅 치트시트
6. 한 걸음 더: 바운드 메서드 → descriptor → metaclass
7. 요약 📜 + 치트시트 이미지

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1. 무엇이 왜 ‘Explicit’ 한가 – 배경 이야기

• C++·Java 는 메서드 호출 시 숨겨진 this 포인터를 자동으로 넘긴다.
• Python 은 “누가 호출했는지” 까지 시그니처에 적도록 한다. (컨벤션: self, cls)
• 덕분에 동적 디스패치 과정이 Python 레벨에서 보이므로, 메타프로그래밍 기법이나 디버깅 시 큰 도움이 된다.

class Example:
    def method(self):      # self는 인스턴스!
        ...

    @classmethod
    def cmethod(cls):     # cls는 클래스!
        ...

📝 NOTE Python 3 부터는 “unbound method” 개념이 사라졌습니다. Example.method 는 그냥 함수 객체이며, 직접 호출하려면 인스턴스를 수동으로 넘겨야 합니다.

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2. 인스턴스 레벨의 주인공 self

2‑1. 내가 곧 ‘그 객체’

user = Account(balance=100)
user.deposit(50)   # self == user

• id(self) == id(user) — 두 객체는 동일 참조
• 메서드 안에서 self.balance 등을 읽고 쓸 수 있음

2‑2. 세탁기 예시 (상태가 서로 다른 인스턴스)

class Washer:
    def __init__(self, mode="eco"):
        self.mode = mode
    def start(self):
        print(f"{self.mode} 모드로 세탁 시작!")

A = Washer("speed");  B = Washer("silent")
A.start()  # speed 모드
B.start()  # silent 모드

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3. 클래스 레벨의 지휘관 cls

3‑1. 모든 인스턴스의 통제 센터

class Employee:
    _seq = 0      # 클래스 변수, 모든 객체가 공유
    def __init__(self, name):
        self.name = name
        self.id = Employee._next_id()

    @classmethod
    def _next_id(cls):
        cls._seq += 1
        return cls._seq

⚠️ 멀티스레드 주의: 동시에 여러 스레드가 객체를 생성한다면 _seq 증가를 threading.Lock 으로 감싸야 안전합니다.

3‑2. 팩토리 메서드

@classmethod
def zero(cls):
    """새 객체를 기본값으로 만든다."""
    return cls(x=0)

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4. self · cls · @staticmethod 한눈 비교

종류	첫 인자	언제 사용?	호출 예시
인스턴스 메서드	self	인스턴스 상태 접근·변경	obj.method()
클래스 메서드	cls	공통 상태·팩토리·대체 생성자	Class.method()
정적 메서드	(없음)	유틸 함수 (상태 독립)	Class.method()

class ToolBox:
    @staticmethod
    def to_iso(dt):   # 날짜를 ISO‑8601 문자열로 변환
        return dt.astimezone(timezone.utc).isoformat()

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5. 흔한 실수 & 디버깅 치트시트

실수 코드	증상·Exception	올바른 호출
def func2(): ...	TypeError: func2() takes 0 positional…	def func2(self):
Class.func2()	TypeError: func2() missing 1 required positional	obj.func2()
self.name = … (클래스 변수 덮음)	클래스 변수 그림자 생성 → 예상과 다른 동작	type(self).name 으로 접근하거나 변수명 구분
오타 test.obj.func2()	AttributeError: 'SelfTest' object has no attr…	test_obj.func2()

디버깅 꿀팁 print(id(self)), print(id(cls)) 로 주소 확인하면 헷갈림이 종결됩니다.

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6. 한 걸음 더: 바운드 메서드 → descriptor → metaclass

6‑1. 바운드 메서드란?

bound = user.deposit
print(bound.__self__ is user)  # True, self가 고정된 함수

6‑2. descriptor 매직 (ASCII 다이어그램)

Account.deposit (function object)
   │           ┌───────────┐  obj is None → 함수 그대로 반환
   └─.__get__(obj, type)──▶│  __get__    │──────────▶ <function deposit>
               └───────────┘
                   │  obj is user → 바운드 메서드
                   ▼
             <bound method user.deposit>

6‑3. 메타클래스

• 클래스도 객체 → type 의 인스턴스.
• ORM(예: Django), Enum 등이 metaclass 로 새로운 문법을 구현.

class UpperAttrMeta(type):
    def __new__(mcls, name, bases, attrs):
        up_attrs = {k.upper(): v for k, v in attrs.items() if not k.startswith("__")}
        return super().__new__(mcls, name, bases, up_attrs)

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7. 요약 📜

• self ≡ 인스턴스 자신 (주소 동일)
• cls ≡ 클래스 객체 (모든 인스턴스 공유)
• @staticmethod 상태 독립 유틸 함수
• “정말 헷갈리면 주소(id) 찍어 보라!”

치트시트 그림 (alt‑텍스트)

┌─────────┐        ┌────────┐                  ┌──────────┐
│  self   │  ==>  │ 인스턴스 │   상태 보관        │  나 개인!  │
└─────────┘        └────────┘                  └──────────┘
┌─────────┐        ┌────────┐                  ┌──────────┐
│  cls    │  ==>  │ 클래스  │   공통 규칙        │ 우리 회사! │
└─────────┘        └────────┘                  └──────────┘

한 줄 결론 self 와 cls 를 명확히 구분하면, 클래스는 더 이상 숙제 가 아니라 레고 블록 이 된다. 🧩

“Python OOP 에서 self 와 cls 를 구분할 줄 알면, 클래스는 더 이상 거대한 ‘숙제’ 가 아니라, 유연한 레고 블록 으로 변신한다.”

코드를 읽다 헷갈리면 언제든 print(id(…)) 로 확인해 보자. 직접 눈으로 주소를 확인하는 순간, 두 개념이 머릿속에 착 달라붙을 것이다!