지난 시간에 우리는 문자 'A'를 컴퓨터에 입력하면 인코딩을 거쳐 숫자 65(이진법 1000001)로 바뀐다는 걸 배웠어요. 그리고 그 65는 메모리 어딘가에 자리를 잡죠. 여기까지는 좋습니다. 그런데 한 가지가 궁금해집니다.

이 질문에 답하려면 먼저 ‘메모리’가 어떻게 생겼는지 상상해 볼 필요가 있어요.

메모리를 방이 수없이 많은 거대한 호텔이라고 상상해 봅시다. 이 호텔의 방 하나하나에는 서로 다른 고유한 번호가 붙어 있어요. 그 번호로 ‘어느 방인지’를 콕 짚어낼 수 있습니다.

컴퓨터가 값을 저장하면, 그 값은 이 호텔의 빈 방에 들어가 묵게 돼요. 가령 값 10을 저장하면, 10은 방을 하나 배정받아 자리를 잡습니다. 그 방 번호만 알면, 10이 어디 묵는지 바로 찾을 수 있어요.

사실 진짜 메모리도 이렇게 생겼어요. 값이 들어가는 셀(방)이 일렬로 죽 이어져 있고, 셀마다 고유한 주소가 달려 있죠. 호텔에서 방 번호가 하던 일을, 메모리에서는 주소가 하는 거예요. 고층 호텔 옆에 나란히 놓아 보면 — 구조가 정말 똑 닮았습니다.

왼쪽 메모리의 셀 하나가, 오른쪽 호텔의 방 하나. 방 안 숫자는 값을 이진법으로 적은 것이고, 괄호 안이 우리가 읽는 실제 값이에요.

정말로 값마다 자기 주소가 있을까요? 파이썬에는 값이 저장된 메모리 주소를 알려주는 id() 함수가 있어요. 직접 확인해 봅시다.

print(id(10))
print(id(100))
print(id("안녕"))

그런데 잠깐. 방금 본 140712834561234 — 이 주소를 외울 수 있는 사람 있나요? 방 번호가 열다섯 자리나 되는 호텔인 셈이죠. 너무 길고 복잡합니다.

호텔 프런트를 떠올려 봐요. 손님을 찾을 때 ‘140712834561234호 손님’이라고 하지 않죠. 그냥 “김민준 님” 하고 이름을 부릅니다. 이름만 대면, 몇 호에 묵는지는 프런트가 알아서 찾아 주니까요.

컴퓨터도 똑같이 합니다. 긴 주소를 매번 외우는 대신, 값에 이름을 붙여 두고 그 이름으로 부르는 거예요. 이 이름이 바로 변수(variable). 그리고 이름만 듣고 방을 찾아 주는 프런트 역할은 — 파이썬이 맡습니다.

값에 이름을 붙이는 것을 변수 선언이라고 합니다. 방법은 아주 간단해요.

예를 들어 이름을 age로, 값을 10으로 정하면 이렇게 됩니다.

age = 10

이 한 줄의 의미를 풀어 보면 이렇습니다.

• 10이라는 값을 메모리 어딘가에 저장하고,
• 그 값이 묵는 방에 age라는 이름표를 붙여라.

책상이나 사물함에 자기 이름표를 붙여 ‘내 자리’로 만드는 것과 똑같아요. 값이 묵는 방에 이름표를 붙여 두면, 그때부터 그 이름으로 값을 부를 수 있어요.

이름표라고 해서 아무 이름이나 달 수 있는 건 아니에요. 파이썬이 이름을 알아들으려면 몇 가지 규칙을 지켜야 합니다.

• 영문자, 숫자, 밑줄(_), 그리고 한글을 쓸 수도 있어요.
• 숫자로 시작할 수 없어요.
• 대문자와 소문자를 구분해요. (age와 Age는 서로 다른 변수!)
• 공백(띄어쓰기)은 쓸 수 없어요.
• 파이썬이 미리 정해둔 예약어는 쓸 수 없어요. (if, for, class 등)
• (권장) 한글도 되지만(예: 나이 = 10), 변수 이름은 전 세계 공통어인 영문으로 쓰는 걸 권해요(예: age = 10).
• (권장) 값의 의미가 드러나는 이름이 좋아요.

이제 직접 확인해 봐요. 주소는 변수 이름에 붙어 있을까요, 아니면 그 변수가 가리키는 값에 붙어 있을까요?

a = 10
b = a           # a가 가리키는 그 방을 b도 가리킨다
c = 20          # c는 다른 값

print(id(a))    # a가 가리키는 메모리 주소
print(id(b))    # → a와 똑같아요! (b = a 니까)
print(id(c))    # → 다른 방이에요 (값이 다르니까)

b는 a와 이름은 다르지만 같은 방이에요 — b = a로 a가 가리키는 값을 함께 가리키니까요. 반대로 c는 값이 달라서 다른 방에 묵죠. 즉 주소는 변수 이름이 아니라, 그 변수가 가리키는 값에 붙어 있답니다. (그러니 값이 바뀌면 주소도 바뀌겠죠? 바로 다음 장 이야기예요.)

변수의 진짜 힘은 값이 바뀔 수 있다는 거예요. 그래서 ‘변할 변(變)’, 변수라고 부르죠. 값을 바꾸면 무슨 일이 일어나는지, 메모리 호텔에서 짧은 상황극으로 봅시다.

point = 3000
print(point)   # 3000

point = 8000   # 8000은 다른(새) 방에 만들어지고, point 이름표만 옮겨 감
print(point)   # 8000

point = 3000
print(id(point))   # 140712834561234

point = 8000
print(id(point))   # 140712834567890  ← 주소가 달라졌어요!

주소가 달라졌죠? 상황극 그대로예요. 값 8000은 3000이 묵던 방이 아니라 다른 빈 방(다른 주소)에 새로 만들어졌고, 이름표 point가 그 방으로 옮겨 붙어 이제 8000을 가리킵니다. 그래서 id(point)가 달라진 거예요. 기억할 건 하나 — point는 이제 8000을 가리킨다.

👆 위 시뮬레이터에서 한 변수에 값을 두 번 넣어 보세요. 새 값은 다른 방에 자리 잡고 이름표만 옮겨 가며, 이전 값은 (아직 체크아웃 전이라) 잠시 그 자리에 남습니다.

변수를 쓴다는 건, 프런트에 “price 님 좀 불러 주세요” 하고 부탁하는 것과 같아요. 이름을 대면 파이썬이 그 이름표가 붙은 방을 찾아가, 거기 묵는 값을 데려와 그 자리에 써 줍니다.

price = 1500
count = 3

# 프런트가 price 님(1500)과 count 님(3)을 불러와 곱한다
total = price * count

print(total)   # 4500

price * count를 쓰면, 파이썬은 프런트처럼 두 이름표가 붙은 방을 찾아가 값 1500과 3을 불러와 곱합니다. 그 결과 4500에 total이라는 새 이름표를 달아 주고요. 이렇게 변수는 계산의 재료가 돼요. 프로그래밍에서 변수가 빠질 수 없는 이유죠.

① 이름표를 달기 전에는 부를 수 없어요. 선언하지 않은 변수를 쓰면, 파이썬은 ‘그런 이름의 방은 없는데?’ 하고 오류를 냅니다.

print(height)   # 아직 선언한 적 없는 변수

→ 값을 쓰기 전에는 반드시 먼저 선언해야 한다는 뜻이에요.

② 변수에는 여러 종류의 값을 담을 수 있어요. 숫자뿐 아니라 문자(문자열), 소수, 참/거짓까지요. 파이썬은 값의 종류를 미리 정하지 않아도 알아서 처리해 줘요.

name  = "지수"       # 문자열
score = 95.5       # 소수
passed = True       # 참/거짓

이렇게 값마다 종류가 있는데, 이 종류를 자료형이라고 해요. 자료형은 다음 시간의 주인공이랍니다 — 그때 하나하나 자세히 만나봐요!

오늘 배운 내용을, 처음의 호텔 이야기로 정리해 볼게요.

본문 이야기(그리고 위 시뮬레이터)대로라면, 같은 값이라도 새로 만들면 다른 방(다른 주소)에 들어가야 해요. 실제로 큰 수는 그렇습니다. 그런데 아주 작은 수로 직접 실험하면, 뜻밖의 결과가 나와요.

# 파이썬 셸(>>>)에 한 줄씩 입력해, 주소를 직접 찍어 비교해요
# 작은 수
>>> c = 10
>>> d = 10
>>> id(c)
140712834561200
>>> id(d)
140712834561200   # c와 똑같은 주소?!

# 큰 수
>>> e = 1000
>>> f = 1000
>>> id(e)
140712999887744
>>> id(f)
140712999887320   # e와 다른 주소 — 다른 방!