# ast.NodeTransformer

`ast.NodeTransformer`는 Python의 표준 라이브러리 `ast`(Abstract Syntax Tree, 추상 구문 트리) 모듈에 포함된 클래스로, 파이썬 코드를 파싱한 후 그 구조를 분석하고 **수정하거나 변환**하는 데 사용되는 강력한 도구입니다. 이 클래스는 코드 변환(code transformation), 정적 분석, 코드 생성, 코드 난독화, DSL(Domain-Specific Language) 구현 등 다양한 **소프트웨어 개발 자동화 작업**에 활용됩니다.

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## 개요

파이썬 소스 코드는 문자열 형태로 존재하지만, `ast` 모듈을 사용하면 이를 **구문 트리**(Syntax Tree) 형태로 변환할 수 있습니다. 이 트리는 각 코드 요소(예: 변수, 함수, 조건문, 반복문 등)를 노드 객체로 표현하며, `ast.NodeTransformer`는 이러한 노드를 **방문**(visit)하고 필요 시 **수정 또는 교체**할 수 있게 해줍니다.

`NodeTransformer`는 `ast.NodeVisitor`를 상속받아 기본적인 노드 탐색 기능을 제공하지만, **수정 기능**을 추가로 지원합니다. 즉, 각 노드를 방문할 때 원본 노드를 그대로 반환할 수도 있고, 새로운 노드로 교체하거나 삭제할 수도 있습니다.

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## 주요 기능과 동작 원리

### 1. 노드 변환의 기본 흐름

`ast.NodeTransformer`는 다음과 같은 방식으로 동작합니다:

1. 파이썬 코드를 문자열로 입력받아 `ast.parse()`로 구문 트리 생성.
2. 생성된 트리를 순회하며 각 노드에 대해 `visit_XXX` 메서드 호출.
3. 사용자가 정의한 `visit_XXX` 메서드에서 노드를 수정하거나 교체.
4. 수정된 트리를 다시 파이썬 코드로 출력하거나, 다른 처리를 수행.

### 2. 주요 메서드: `generic_visit()`와 `visit_XXX()`

- `generic_visit(node)`: 기본적으로 모든 자식 노드를 재귀적으로 방문.
- `visit_FunctionDef(self, node)`: 함수 정의 노드를 방문할 때 호출.
- `visit_Call(self, node)`: 함수 호출 노드를 방문할 때 호출.
- `visit_BinOp(self, node)`: 이항 연산(예: `+`, `*`) 노드를 방문할 때 호출.

이러한 메서드를 오버라이드하여 원하는 방식으로 노드를 수정할 수 있습니다. 반환값이 `None`이면 해당 노드가 **삭제**되며, 새로운 노드를 반환하면 **교체**됩니다.

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## 사용 예시

다음은 `ast.NodeTransformer`를 사용하여 특정 기능을 수행하는 예제입니다.

### 예제 1: 모든 덧셈을 곱셈으로 바꾸기

```python
import ast

class AddToMultiply(ast.NodeTransformer):
    def visit_BinOp(self, node):
        if isinstance(node.op, ast.Add):
            node.op = ast.Mult()  # + 연산자를 *로 변경
        return self.generic_visit(node)

# 원본 코드
source_code = "result = 2 + 3 + 4"
tree = ast.parse(source_code)

# 변환 적용
transformer = AddToMultiply()
transformed_tree = transformer.visit(tree)

# 수정된 코드 출력
print(ast.unparse(transformed_tree))  # 출력: result = 2 * 3 * 4
```

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### 예제 2: 함수 호출 로깅 자동 삽입

```python
class LogFunctionCalls(ast.NodeTransformer):
    def visit_Call(self, node):
        # 함수 호출 주변에 print 추가
        log_call = ast.Expr(
            value=ast.Call(
                func=ast.Name(id='print', ctx=ast.Load()),
                args=[ast.Constant(value=f"Calling function: {node.func.id}")],
                keywords=[]
            )
        )
        # 원래 호출과 로그를 순차적으로 실행
        return [log_call, node]

# 원본 코드
source = "def greet(): pass\ngreet()"
tree = ast.parse(source)

# 트리 변환
transformer = LogFunctionCalls()
new_body = []
for node in tree.body:
    if isinstance(node, ast.Expr) and isinstance(node.value, ast.Call):
        new_body.extend(transformer.visit(node))
    else:
        new_body.append(node)

tree.body = new_body
print(ast.unparse(tree))
```

> 출력 예시:
> ```python
> def greet():
>     pass
> print('Calling function: greet')
> greet()
> ```

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## 주의사항 및 한계

- **문법 오류 주의**: 잘못된 노드 구조를 생성하면 `ast.unparse()` 또는 `compile()` 시 오류 발생.
- **문맥 유지**: `ctx` 필드(예: `Load`, `Store`, `Del`)를 올바르게 설정해야 함.
- **성능**: 대규모 코드 기반에 적용 시 성능 저하 가능성 있음.
- **동적 코드 비대응**: `eval()`이나 `exec()`로 실행되는 동적 코드는 분석 불가.

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## 활용 분야

| 분야 | 설명 |
|------|------|
| **정적 분석 도구** | 코드 스타일 검사, 버그 탐지 (예: `pylint`, `flake8`) |
| **코드 난독화** | 변수 이름 변경, 로직 변형 등 보안 강화 |
| **DSL 구현** | 도메인 특화 언어를 파이썬 문법 위에 구현 |
| **자동 리팩터링** | IDE의 리팩터링 기능 (예: 변수 이름 일괄 변경) |
| **테스트 자동화** | 함수 호출 로깅, 실행 경로 추적 등 |

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## 참고 자료

- [Python 공식 문서: `ast` 모듈](https://docs.python.org/3/library/ast.html)
- [Green Tree Snakes – 파이썬 AST 이해하기](https://greentreesnakes.readthedocs.io/)
- [AST 디버깅 도구: AST Explorer](https://astexplorer.net/) (파이썬 지원)

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`ast.NodeTransformer`는 파이썬의 동적 특성과 메타프로그래밍 능력을 극대화할 수 있는 핵심 도구입니다. 코드를 **데이터처럼 다룰 수 있는 능력**은 고급 자동화와 도메인 특화 언어 개발에 있어 매우 중요한 자산이 됩니다.