[Programming/C++] 예외 처리 생략과 실패 대응

프로그래밍은 예측불허의 여정이다. 코드가 실행되는 동안 예외 상황은 피할 수 없고, 심지어 예외 처리 메커니즘도 때로는 예외를 처리하지 못할 수 있다. noexcept와 set_terminate를 활용해 예외 처리와 예외 처리 실패에 대응하고 프로그램의 안정성과 신뢰성을 높이는 방법을 알아보자.

예외 처리 생략 - noexcept

함수에서 문제가 발생할 때 반드시 예외를 발생시켜야 하는 것은 아니다. 때로는 예외를 발생시키는 것이 득보다 실이 더 클 때도 있다.오류와 예외는 엄연히 다르다. 값이나 실행 흐름을 충분히 예측할 수 있을 때는 if문으로 처리하는 것이 성능 면에서 훨씬 이득이다.

함수가 예외를 던지지 않음을 나타낼 때는 다음처럼 noexcept 키워드로 명시할 수 있다. 이처럼 함수가 예외를 던지지 않음을 명시하면 컴파일러가 코드를 최적화하고 빠르게 실행하는 데에 도움이 된다.

int func() noexcept

또는 다음처럼 함수를 호출할 때 noexcept 키워드를 사용할 수도 있다. 그러면 컴파일할 때 해당 함수가 예외를 던지는지 확인해 true나 false로 알려 준다.

bool does_not_throw = noexept(my_function());

참고로 함수에 noexcept 키워드를 붙였다고 해서 예외를 던지지 못하는 것은 아니다. noexcpet가 명시된 함수에서 예외를 던지면 어떻게 되는지 살펴보자.

#include <iostream>

using namespace std;


void real_noexcept() noexcept
{
    cout<<"real_noexcept"<<endl;
}

// noexcept로 명시된 함수 안에서 예외 발생
void fake_noexcept() noexcept
{
    cout<<"fake_noexcept"<<endl;
    throw 1;
}


int main() {
    real_noexcept();

    try
    {
        fake_noexcept();
    }
    catch(int exec)
    {
        cout<<"catch "<<exec<<endl;
    }

    return 0;
}


// 결과
libc++abi: terminating due to uncaught exception of type int
real_noexcept
fake_noexcept

Process finished with exit code 134 (interrupted by signal 6:SIGABRT)

이 코드를 컴파일하면 경고는 발생하지만, 실행 파일은 만들어진다. 컴파일러는 noexcept 키워드가 붙은 함수는 예외를 던지지 않을 것으로 간주하고 그래도 컴파일한다. 하지만 실행해 보면 런타임 오류 메시지가 발생하며 프로그램은 강제로 종료된다.

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예외 처리 실패 대응  - set_terminate

throw문으로 예외를 던졌는데 해당 예외를 받을 catch 문이 아예 없거나 있어도 형식이 맞지 않으면 프로그램은 강제로 종료된다. 이때 종료 처리 함수를 설정하는 set_terminate로 프로그램이 강제 종료되기 전에 특정 동작을 수행하도록 구성할 수 있다.

set_terminate(종료_처리_함수);

set_terminate로 종료 처리 함수를 지정하여 예외 처리 실패에 대응하는 예를 살펴보자.

#include <iostream>
#include <cstdlib>

using namespace std;


// 종료 처리 함수
void MyTerminate()
{
    cout<<"MyTerminate called!" <<endl;
    // 프로그램을 비정상으로 종료
    exit(-1);
}


int main() {
    set_terminate(MyTerminate);
    throw 1;    // 예외 발생

    return 0;  // 이 코드는 실행되지 않음
}


// 결과
MyTerminate called!

Process finished with exit code 255

main 함수에서 throw 1 코드를 만나면 catch 문을 찾을 수 없어 오류가 발생하고 프로그램이 강제로 종료된다. 그런데 강제로 종료하기 전에 ㄴet_terminate로 지정한 종료 처리 함수가 호출된다.

종료 처리 함수로 지정한 MyTerminate에서는 프로그램을 강제로 종료하는 exit 함수를 사용했다. exit 함수는 <cstdlib> 헤더에 정의되어 있다. exit 함수에 상태 코드로 0을 전달하면 프로그램을 정상으로, -1을 전달하면 비정상으로 종료한다. 이 상태 코드에 따라 내부에 정의된 각종 정리 작업을 수행한다. 

비슷한 함수로 abortrㅏ 있는데 이 함수는 어떤 정리 작업도 수행하지 않은 채 프로그램을 비정상으로 즉시 종료한다.