함수가 어떤 연산을 하던 중에 프로그램을 정상적으로 실행할 수 없는 에러가 발생했을 때 함수는 에러가 발생했다는 사실 뿐만 아니라 어떤 종류의 에러가 왜 발생했는지 상세한 정보를 전달해야 한다. 그래야 호출원에서 에러의 종류에 따라 다음 동작을 결정할 수 있을 것이다. 전통적인 방법은 에러를 의미하는 정수값을 리턴하는 것이다. 다음 예제의 Calc 함수는 어떤 유용한 계산을 하는 함수인데 실행중에 에러가 발생했다고 가정하자.
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예 제 : ExceptionReturn |
#include <Turboc.h>
int Calc()
{
// 메모리 할당 후 연산해서 파일로 출력하는 동작을 한다고 하자.
if (TRUE/*예외 발생*/) return 1;
// 여기까지 왔으면 무사히 작업 완료했음
return 0;
}
void main()
{
int e;
e=Calc();
switch (e) {
case 1:
puts("메모리가 부족합니다.");
break;
case 2:
puts("연산 범위를 초과했습니다.");
break;
case 3:
puts("하드 디스크가 가득 찼습니다.");
break;
default:
puts("작업을 완료했습니다.");
break;
}
}
Calc는 정상적으로 계산이 완료되었을 때 0을 리턴하며 에러가 발생했을 때 1~3사이의 에러 코드를 리턴한다. Calc를 호출하는 호출원에서는 이 함수의 리턴값을 점검하여 0인지 아닌지를 반드시 살펴보고 에러가 발생했을 때 이를 적극적으로 처리해야 한다. 가령 입력값이 잘못되었다면 다시 입력받아야 하고 계산에 필요한 데이터가 없다면 이 데이터를 준비한 후 Calc를 다시 불러야 할 것이다.
정수형의 특정한 에러 코드를 넘기는 방식은 지금까지 많이 사용해 왔던 방식이기는 하나 에러 코드가 정상적인 리턴값과 반드시 구분되어야 하는 조건이 있다. 함수가 양수만 리턴할 수 있다면 -1 등의 특이값을 에러 표식으로 사용할 수 있지만 그렇지 않은 경우는 마땅히 에러로 넘길만한 특이값을 선정하기가 무척 어렵다. 이런 경우는 참조 호출로 별도의 BOOL형 변수를 넘겨 에러 여부를 리턴하는 불편한 방법을 사용해야 했었다.
이 함수의 에러 처리 방식을 C++의 예외 처리 구문으로 바꿔 보자. 에러를 리턴값으로 넘기지 않으므로 함수는 void형이어도 상관없으며 리턴값을 다른 용도로 사용할 수도 있다. Calc는 실행중에 에러가 발생하면 throw로 예외를 던지기만 한다. throw 자체가 함수를 종료하므로 별도의 return문을 사용할 필요는 없다. 예외의 타입으로 정수를 쓸 수도 있지만 사람이 에러 코드를 일일이 기억해야 한다는 면에서 불편하다. 그래서 정수형의 예외를 던지는 것보다는 열거형의 예외를 던지는 편이 더 편리하다.
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예 제 : ExceptionEnum |
#include <Turboc.h>
enum E_Error { OUTOFMEMORY, OVERRANGE, HARDFULL };
void Calc()throw(E_Error)
{
// 메모리 할당 후 연산해서 파일로 출력하는 동작을 한다고 하자.
if (TRUE/*예외 발생*/) throw OVERRANGE;
// 여기까지 왔으면 무사히 작업 완료했음
}
void main()
{
try {
Calc();
puts("작업을 완료했습니다.");
}
catch(E_Error e) {
switch (e) {
case OUTOFMEMORY:
puts("메모리가 부족합니다.");
break;
case OVERRANGE:
puts("연산 범위를 초과했습니다.");
break;
case HARDFULL:
puts("하드 디스크가 가득 찼습니다.");
break;
}
}
}
Calc 함수가 예외를 던지므로 main은 이 함수를 호출하는 문장을 반드시 try 블록에 작성하고 try 블록 다음에는 Calc가 던지는 예외를 처리하는 catch 블록이 이어진다. catch는 Calc가 던진 열거형의 에러 코드를 e로 받아 e값에 따라 다양한 방식으로 에러를 처리할 수 있다. 이 예제는 단순히 문자열만 출력해서 에러 발생 사실만 알린다.
열거형의 에러 값은 정수형보다 의미가 좀 더 분명하다는 면에서 사용하기 쉽다. 그러나 호출원에서 에러의 의미를 일일이 기억하고 해석해야 한다는 점에 있어서는 여전히 불편하다. 아예 예외를 일으키는 쪽에서 예외의 의미까지도 전달하도록 바꿔 보자. throw로 던질 수 있는 예외 객체의 타입에는 제한이 없으므로 문자열을 포함하는 구조체를 던진다면 에러 메시지를 구조체에 포함시킬 수 있을 것이다.
구조체보다 더 좋은 방법은 예외와 관련된 동작까지도 처리할 수 있도록 예외를 클래스로 정의하는 것이다. throw는 예외 클래스의 임시 객체를 만들어서 던질 수 있으며 catch는 이 예외 객체로부터 예외에 대한 상세한 정보는 물론이고 예외 객체가 스스로 예외를 처리하도록 할 수 있다. 다음과 같이 수정해 보자.
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예 제 : ExceptionObject |
#include <Turboc.h>
class Exception
{
private:
int ErrorCode;
public:
Exception(int ae) : ErrorCode(ae) { }
int GetErrorCode() { return ErrorCode; }
void ReportError() {
switch (ErrorCode) {
case 1:
puts("메모리가 부족합니다.");
break;
case 2:
puts("연산 범위를 초과했습니다.");
break;
case 3:
puts("하드 디스크가 가득 찼습니다.");
break;
}
}
};
void Calc()
{
// 메모리 할당 후 연산해서 파일로 출력하는 동작을 한다고 하자.
if (TRUE/*에러 발생*/) throw Exception(1);
// 여기까지 왔으면 무사히 작업 완료했음
}
void main()
{
try {
Calc();
puts("작업을 완료했습니다.");
}
catch(Exception &e) {
printf("에러 코드 = %d => ",e.GetErrorCode());
e.ReportError();
}
}
Exception이라는 예외 클래스를 먼저 정의하는데 이 클래스안에는 에러 코드값을 가지는 멤버와 생성자, 에러 코드를 조사하는 함수, 에러 메시지를 출력하는 함수가 포함되어 있다. 에러에 대한 모든 처리를 클래스 하나에 작성해 놓는 것이다.
Calc 함수는 에러가 발생했을 때 에러에 대응되는 예외 객체를 생성하여 이 객체를 throw로 던지고 catch는 예외 객체의 레퍼런스를 받아 예외 객체로부터 에러 코드를 얻고 에러 메시지 출력을 예외 객체에게 시킨다. 예외 클래스는 필요한 정보는 물론이고 동작까지 완벽하게 정의할 수 있으므로 한 번 잘 만들어 놓으면 사용하기 무척 쉽고 원한다면 재사용도 가능하다. 그래서 throw가 던지는 예외에 대한 정보를 예외 객체라고 부르는 것이다. 정수형이나 문자열 등의 단순한 값을 던질 수도 있지만 어차피 정수나 문자열도 객체이므로 예외 객체라는 표현은 전혀 틀리지 않다.
throw는 던지는 예외 객체의 복사본을 생성하고 이 복사본을 던진다. 이때 throw가 던지는 객체는 임시 객체일 뿐이므로 new Exception으로 동적 생성할 필요가 없다. catch에서 이 객체를 잡을 때는 가급적이면 레퍼런스로 잡는 것이 좋다. 물론 레퍼런스가 아닌 객체 자체를 값으로 받거나 포인터로 받아도 잘 동작한다. 그러나 알다시피 객체는 크기 때문에 값으로 받으면 전달 속도가 느리다는 단점이 있다. 포인터를 쓰면 . 연산자 대신 ->를 사용해야 하므로 쓰는 쪽에서 불편할 뿐만 아니라 예외를 던질 때도 throw &Exception(1); 과 같이 & 연산자를 사용해야 하므로 직관적이지 못하다. 여러모로 포인터는 표현식이 복잡하기 때문에 레퍼런스를 대신 쓰는 경우가 많다.