• C++ 에서의 예외처리
  • 예외처리는 왜 할까?
  • 단순한 예외처리방법
  • c++ 에서의 예외처리
    • throw, try & catch
      • throw
      • try & catch
• 결론

C++ 에서의 예외처리

예외처리는 왜 할까?

아무리 천재적으로 코딩에 대한 이해도가 높더라도 인간이라면 실수를 하기 마련이다. 그리고 실수가 아니더라도 컴퓨터의 환경이나 기타 여건에 의해서 예외적인 상황이 발생할 수 있다.
따라서 프로그램을 작성할 때 예외적인 상황에서의 처리가 중요하다.
만약 우리가 엄청나게 큰 프로젝트를 진행한다고 하자. 예를 들면 특정 파일을 읽어들여서 편집을 하는 프로그램을 만들었다고 하자. 프로그램상의 실수가 없어서 정말 잘 돌아가는 프로그램이라 하더라도 프로그램의 사용자가 지원하지 않는 파일을 입력할 수 도있고 파일 자체가 손상이 되어서 프로그램이 파일을 읽어들이지 못하는 경우에는 어떻게 될까? 또 파일이 너무 커서 메모리에 올릴수 없을정도라면 어떻게 될까?
당연히 프로그램이 죽는다
이런 경우가 예외적인 상황이 될 수 있으며 이러한 예외적인 처리를 하지 않고 프로그램을 퍼블리쉬하게 그건 사용자의 잘못이 아니라 프로그래머의 잘못이 되게된다.
따라서 좋은 프로그램, stability 가 높은, 신뢰도가 높은 프로그램을 만들기 위해서는 좋은 예외처리가 필수적이라고 할 수 있다.

단순한 예외처리방법

그렇다면 특정 예외처리 코드를 사용하지 않고 예외를 처리하는 방법으로는 어떤것이 있을까?
예외가 발생했는지 아닌지를 판단해야하기 때문에 가장먼저 떠오르는 방법은 if 문을 이용한 방법이다.
divided by zero 예외를 if문으로 해결한다고 생각해보자

bool divide(float a, float b, float &result)
{
    if(b==0)
        return false;
    else
    {
        result = a / b;
        return true;
    }
}

즉 if 문을 사용해서 나누는 수 b가 0이라면 false 를 내뱉어주며 b가 0 이 아닌 경우에는 result를 수정하고 true를 내뱉어주도록 만들 수 있다.
지금은 간단한 하나의 함수를 예로 들었기 때문에 예외처리가 비교적 쉬워보인다. 하지만 함수가 복잡해지고 깊어질수록 예외처리가 까다로워진다.
예를 들면,

bool divide(float a, float b, float &result)
{
    if(b==0)
        return false;
    else
    {
        result = a / b;
        return true;
    }
}
bool function1(float a, float b , float & result)
{
    float temp;
    bool bTemp1 = divide(a,b-2,temp);
    if(bTemp1)
    {
        result = temp;
        return true;
    }
    else
    {
        return false;
    }

}
bool function2(float a, float b , float & result)
{
    a = 100*b +20;
    bool bFunc1 = function1(a,b,result);
    if(bFunc1)
    {
        return true;
    }
    else
    {
        return false;
    }
}

너무나 대충 짠 코드이지만 여기서 주목해야할 점은 devide 함수에서의 예외처리 결과를 devide를 사용하는 function 1, 2 모두에게 전달해야만 예외 처리가 가능하게 된다는 것이다. 따라서 함수가 깊어지면 깊어질수록 모든 함수에게 예외처리의 결과를 넘겨줘야하기 때문에 예외를 if문으로만 처리하기는 힘들다. 따라서 c++에서 어떤방식으로 이러한 예외를 쉽게 처리할 수 있는지 알아보도록 하자.

c++ 에서의 예외처리

throw, try & catch

throw

먼저 throw 란 예외가 발생했다는 사실을 말그대로 던져주는 것이다.

void divide(float a, float b, float &result)
{
    if(b==0)
        throw std::overflow_error("divide by zero exception");
    result = a / b;
}

나누는 수 b가 0 인 경우에 overflow_error 라는 예외가 발생했음을 알려주며 함수 자체를 빠져나오게된다. iso standard로 있는 예외의 종류는

namespace std {
    class logic_error;
    class domain_error;
    class invalid_argument;
    class length_error;
    class out_of_range;
    class runtime_error;
    class range_error;
    class overflow_error;
    class underflow_error;
}

다음과 같은 종류가 있다. throw로 던져줄수 있는 예외의 종류는 다음과 같은 예외종류 뿐만아니라 int, float, string 등 다양한 타입을 던져줄 수도 있다. 이에 대해서는 try & catch section에서 다루도록 하겠다.

try & catch

그렇다면 던져준 예외를 어떻게 처리를 하는지에 대해서 설명하도록 하겠다.

#include <iostream>
#include <stdexcept>
#include <vector>
using namespace std;
void function1(int i)
{
  if( i == 0 )
    throw std::underflow_error("under flow error at function1");
  else
    cout<<"function1 complete!!!"<<endl;
}
void function2(int i)
{
  if ( i == 0 )
    throw string("string error at function2");
  else
    cout<<"function2 complete!!!"<<endl;
}
void function3(int i)
{
  if ( i == 0 )
    throw 1;
  else
    cout<<"function3 complete!!!"<<endl;
}
void function4(int i, int j, int k)
{
  function1(i);
  function2(j);
  function3(k);
  cout<<"function4 complete!!!"<<endl;
}

int main() {
  int i, j ,k= 0;
  cin >> i >> j >> k;
  try {
    function4( i , j ,k);
  } catch (std::exception& e) {
    cout << e.what() << endl;
  } catch (string s){
    cout<< s <<endl;
  } catch (...){
    cout<<"default exception"<<endl;
  }

  return 0;
}

다음은 try & catch 문을 사용하는 방법에 대한 전체 예제 소스코드이다. function4에서 function1, 2, 3 을 모두 수행시키는 예제이다. 코드를 보면 알겠지만 function4를 try 안에서 수행시키면 try안에서 수행되는 명령 중에 예외가 throw 된 경우 던져진 예외를 catch에서 처리한다.

catch( 특정타입 )

을 통해서 특정 타입으로 throw된 예제를 각각 받아서 처리할 수 있으며

catch(...)

같은 경우는 모든 예외에 대해 catch하게 된다. 만약 이를 가장 처음 위치로 옮긴다면 특정 타입에 의한 catch문까지 가지못하고 catch(...)에서 처리가 되기 때문에 마지막에 위치해야한다.
각 cin의 인풋에 대한 수행결과는 다음과 같다.

인풋이 1 1 1 인 경우에는 모든 함수가 수행이 된다.

function3 에서 throw가 발생하며 int 를 캐치하는 부분은 catch(...) 이기 때문에 default exception으로 캐치하게 된다.

function2 에서 throw가 발생하며 string 을 캐치하여 exception을 처리한다.

function1 에서 throw가 발생하며 std::exception 을 캐치하여 exception을 처리한다.

결론

• c++에서 지원하는 예외처리 방식을 사용하자.
• 대충 예외처리를 하게되면 (if문으로) 함수가 깊어지거나 복잡해 지는 경우 처리가 어렵다.
• c++ 에서 지원하는 예외의 종류를 익히고 적재적소에 사용하자.
• 예외처리에서 catch하는 throw타입의 종류를 각각 따로 처리할 수 있다.
• catch의 타입에 따른 순서를 주의할 필요가 있다.(child,parent member 함수의 경우)
• 따로 처리되지 않은 throw 타입은 catch(…)으로 catch 가능하다.