프로그램에서 일반적인 예외 처리(Exception Handling)하는 방법

예외 처리가 왜 필요할까요?

프로그램의 예외 처리는 아주 중요합니다. 내가 만든 프로그램이 모든 상황에서 항상 잘 동작할 것이라는 보장을 할 수 없기 때문이죠. 아무리 잘 만들었다고 해도, 막상 사용자가 사용하는 환경이나 조작 방법에 따라 무슨 문제가 발생할지는 알 수가 없습니다.

그래서 프로그래밍 관련 서적(기초 언어 문법을 다루는 책뿐만 아니라, 프로그램 설계, 프로그래밍 기법 등)을 보면, 거의 대부분 예외 처리의 중요성을 강조하고 있습니다. 예외 처리가 잘 되어 있어야 안정적인 프로그램을 만들 수 있기 때문이죠.

참고로, 제가 언급하는 예외 처리는 나중에 소개할 에러 처리(Error Handling)와 예외 처리(Exception Handling) 모두를 통칭하는 표현입니다.

예외를 처리하는 방법

예외(또는 오류)를 처리하는 방법은 일반적으로 다음의 세 가지가 있습니다. 앞으로 언급할 세 가지 외에도 또 다른 방법이 있을 수도 있고, 어떤 방법이 옳고 그르다기보다는 아주 보편적이다라는 의미로 소개합니다.

1. 오류 무시하기

다소 황당할 수도 있는 방법이지만, 은연중에 그렇게 사용하고 있을 수도 있습니다. 예를 들어, 문자열을 출력하는 다음 함수를 보겠습니다.

int printf_s(
   const char *format [,
   argument]...
);

https://docs.microsoft.com/ko-kr/cpp/c-runtime-library/reference/printf-s-printf-s-l-wprintf-s-wprintf-s-l?view=msvc-170

printf_s, _printf_s_l, wprintf_s, _wprintf_s_l

이 함수는 출력된 문자 수 또는 오류가 발생하면 음수를 반환합니다. 그런데, 해당 함수를 사용하면서 매번 반환 값이 음수인지, 출력된 문자 수와 같은지 확인할까요? 사실 이 함수가 음수를 반환할 가능성은 아주 상당히 낮습니다. 웬만하면 거의 정상적으로 동작할 겁니다.

이처럼, 사소하다고 생각하는 것들은 그냥 '무시'하는 것도 방법이긴 합니다만, 판단하는 기준이 모호하고 견고한 프로그램 만드는 방법과는 다소 거리감이 있습니다.

2. 에러 코드(Error Code) 반환하기 - Error Handling

특정 함수를 호출하면 성공 여부를 정수로 반환하는 방식을 많이 접해봤을 텐데요. 에러 코드 반환하기가 바로 그런 방법입니다. 함수 호출 성공 여부를 boolean으로 반환할 수도 있고, int나 에러를 정의한 struct로 반환하는 방법이 있습니다.

하지만, 이러한 코드는 지저분한 코드를 야기합니다. 대부분의 서적에서도 언급하는 내용인데요. 항상 함수를 호출하고 if-else 문으로 에러를 확인하기 때문이죠.

int result = doSomething();
if (result == 0)
{
    //동작 성공
}
else if (result == -1)
{
    //에러1
}
else if (result == -2)
{
    //에러2
}
//...

물론, 보통은 다음과 같이 사용하기도 합니다.

int result = doSomething();
if (result != 0)
{
    //오류 보고
}
//...

이 방법론의 핵심은, 매번 오류 코드를 확인해야 하는 번거로움과 반환 코드에 따라 if-else문이 많아지면 유지보수에 까다로움이 있다는 것이죠.

3. 예외(Exception) 사용하기 - Exception Handling

어느 서적이나 예외를 소개하는 파트가 있다면, 다들 예외를 사용하라고 권장합니다(물론, 항상 좋은 점만 있는 것은 아니죠). 코드가 간결해지고, 예외가 발생했을 때 오류를 보고하고 조치하기가 간편하며 예외를 발생시킨 원인에 따라 다른 작업을 수행하도록 코드를 작성할 수 있습니다.

예외를 사용하기 위한 C++ 문법은 아주 간단합니다(본문에서는 문법에 대해 상세히 설명하지 않습니다).

//C++
void doSomething()
{
    //...
    thorw std::exception("예외 메시지");
}

int main()
{
    try
    {
        doSomething();
    }
    catch(const std::exception &e)
    {
        //e.what();
    }
}

특정 함수에서 작업을 수행하다가 문제가 발생하면 예외를 던집(throw)니다. 던져진 예외는 가장 가까운 try-catch 블록까지 자동으로 전파되고, catch된 예외에서 오류 메시지를 확인할 수 있습니다.

특히 C#에서는 Exception 객체의 StackTrace를 통해 어디서 예외가 던져졌는지 확인할 수 있습니다.

static void doSomething()
{
    throw new Exception("예외 발생!");
}

static void Main(string[] args)
{
    try
    {
        doSomething();
    }
    catch(Exception exc)
    {
        Console.WriteLine(exc.StackTrace);
        Console.WriteLine(exc.Message);
    }
}

위 코드를 실행하면 StackTrace를 통해 예외 메시지와 예외가 던져진 소스 코드의 위치를 알 수 있습니다.

참고

• C++ For Game Programmers - Second Edition, Michale J. Dickheiser