비트 연산 특수 메서드 이해 및 활용

카테고리

프로그래밍/소프트웨어 개발

서브카테고리

개발 툴

대상자

• 대상자: Python 개발자, 객체 지향 프로그래밍에 관심 있는 중급/고급 개발자
• 난이도: 중급 이상 (Python의 특수 메서드(__dunder__)) 이해 필요

핵심 요약

• 비트 연산 특수 메서드 (__and__, __or__, __xor__)는 커스텀 객체에 비트 연산자(&, |, ^)를 적용할 수 있도록 한다.
• 사용 사례: 권한 시스템, 상태 관리, 하드웨어/이미지 처리 등에서 효율적으로 활용 가능.
• 반사 메서드 (__rand__, __ror__)는 좌측 피연산자가 처리하지 못할 경우 우측 피연산자가 대체 처리.

섹션별 세부 요약

1. 비트 연산자와 특수 메서드 개요

• 비트 연산자(&, |, ^, ~)는 이진수 수준(0, 1)에서 작동.
• __and__, __or__, __xor__ 등은 a & b, a | b, a ^ b와 같은 연산을 커스텀 객체에서 처리할 수 있도록 한다.
• __invert__는 비트 반전(~a)을 처리.

2. 특수 메서드 예시 및 구현

• Permissions 클래스 예시:

```python

class Permissions:

def __and__(self, other):

return Permissions(self.value & other.value)

```

• 권한 조합: READ | WRITE → 0b11, admin_perm & READ → 0b1

3. 반사 메서드(`__rand__`, `__ror__`)

• 좌측 피연산자가 처리하지 못할 경우 우측 피연산자의 반사 메서드가 실행.
• 예시: 5 & Flag() → Flag().__rand__(5) 호출.

4. 비트 이동 연산(`<<`, `>>`)

• __lshift__, __rshift__ 메서드로 비트 이동 구현.
• 예시: BitShifter(0b0010) << 1 → 0b100.

5. 예외 처리 및 주의 사항

• __and__ 메서드에서 int 등 예상치 못한 타입이 입력될 경우 NotImplemented 반환.
• ~0b0001은 -0b0010으로 계산되며, 부호 비트 포함하여 모든 비트를 반전.

결론

• 비트 연산 특수 메서드를 구현하면 커스텀 클래스에 비트 연산을 자연스럽게 적용할 수 있다.
• 권한 시스템, 상태 관리, 성능 최적화 등에서 활용 가능.
• NotImplemented 반환과 비트 연산자와 불리언 연산자(and, or) 혼동 방지가 중요.