C++ 아이콘 제작자: Darius Dan - Flaticon

예외

• 예외란? 사람은 실수하기 마련이고 또 컴퓨터는 필요한 자원을 무조건 제공할 수 있는 것은 아니다.

std::vector<int> v(3); // 크기가 3 인 벡터 만듦
std::cout << v.at(4); // ?? ==> 오류발생
std::vector<int> v(1000000000); ==> 평범한 시스템의 경우 이렇게 큰 메모리를 할당할 수 없음

• 이렇게 정상적인 상황에서 벗어난 모든 예외적인 상황들을 예외(exception)이다.

• c언어에선 문제가 생길만한 곳에 if문으로 return하는 것으로 예외를 처리했지만 c++은 명시적으로 예외가 발생했음을 표시할 수 있다. ==> throw

  간단하게 백터 클래스를 만든다고 생각하자
  at함수를 만드는데 접근하려는 범위가 해당 벡터 크기 범위 이내라면 data[index] 그냥 리턴하면 되지만
  범위 밖이라면??
  문제는 at함수는 리턴값이 const T& 이라서 따로 리턴하는 것으로 처리 불가능

  throw로 명시적으로 알린다.

  if (index >= size) 
     throw std::out_of_range("vector 의 index 가 범위를 초과하였습니다."); 

• C++ 에는 예외를 던지고 싶다면, throw로 예외로 전달하고 싶은 객체를 써주면 됩니다.

  예외로 아무 객체나 던져도 상관 없지만 C++ 표준 라이브러리에는 여러가지 종류의 예외들이 정의되어 있다.

이렇게 예외를 throw 하게 되면, throw 한 위치에서 즉시 함수가 종료되고
예외 처리하는 부분까지 점프한다. 그러면 throw 밑의 로직은 실행되지 않음.

• 여기서 예외를 처리하는 부분에 도달하기 까지 함수를 빠져나가면서 stack에 생성된 객체들을 전부 소멸시킨다. ==> 대신 소멸자를 제대로 작성해야함

• 그럼 예외를 던지고 그것을 처리하는 것은 어떻게 하냐? ==> catch

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try 와 catch

try {
data = vec.at(index);
} catch (std::out_of_range& e) {
std::cout << "예외 발생 ! " << e.what() << std::endl;
}

우선 try 부분은 예외가 발생할 만한 지역을 지정한다.
catch는 예외가 발생되면 실행되는 코드 ==> 예외를 처리한다.

catch 블록은 항상 try 블록의 뒤에 이어서 등장해야 하며, try 블록에서 발생한 예외는 catch 블록에서 처리된다.
만약 예외가 일어나지 않는다면 그냥 try ... catch 부분이 없는 것처럼 실행된다.

• 예외 처리는 어떻게 이루어 지는가?

  • 예외가 발생한다면 위에서 말한 stack에 생성된 모든 객체의 소멸자가 호출되고 (이와 같이 catch 로 점프 하면서 스택 상에서 정의된 객체들을 소멸시키는 과정을 스택 풀기(stackunwinding) 이라고 한다.)
    가장 가까운 catch문으로 점프한다.

    위의 경우 throw 다음 아래 로직이 실행된다.

    catch (std::out_of_range& e) {std::cout << "예외 발생 ! " << e.what() << std::endl;

    여기서 catch 문은 throw에서 던진 객체에 맞는 객체를 받는다.
    위에서 throw std::out_of_range("vector 의 index 가 범위를 초과하였습니다.");
    out_of_range 를 throw 하였는데, 위 catch 문이 out_of_range를 받으므로, 잘 처리한다.

• 1가지 주의할 점이 있다. 생성자에서 예외가 발생하면 소멸자가 호출되지 않는다.
  ==> 만약 발생한다면 흭득한 자원에 대해서 catch에서 잘 해제해야 한다.

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• catch는 여러 종류의 예외를 받을 수 있고 try뒤에 catch를 여러개 달 수 있다.

  if (c == 1) {
  throw 10;
  } else if (c == 2) {
  throw std::string("hi!");
  } else if (c == 3) {
  throw 'a';
  } else if (c == 4) {
  throw "hello!";
  }
  try {
  func(c);
  } catch (char x) {
  std::cout << "Char : " << x << std::endl;
  } catch (int x) {
  std::cout << "Int : " << x << std::endl;
  } catch (std::string& s) {
  std::cout << "String : " << s << std::endl;
  } catch (const char* s) {
  std::cout << "String Literal : " << s << std::endl;
  }

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• 상속을 받는 클래스에서 처리하는 방식이 따로 있다.

  class Parent : public std::exception {
   public:
      virtual const char* what() const noexcept override { return "Parent!\n"; }
  };
  class Child : public Parent {
   public:
     const char* what() const noexcept override { return "Child!\n"; }
  };
  int func(int c) {
   if (c == 1) { throw Parent(); } 
   else if (c == 2) { throw Child(); }
   return 0;
  }
  int main() {
  int c;
  std::cin >> c;
   try {
     func(c);
   } catch (Parent& p) {
     std::cout << "Parent Catch!" << std::endl;
     std::cout << p.what();
   } catch (Child& c) {
     std::cout << "Child Catch!" << std::endl;
     std::cout << c.what();
    }      // 1입력시 -> Parent Catch!  Parent! 출력
  }        // 2입력시 -> Parent Catch!  Child! 출력

  Parent 클래스 객체를 throw할 때는 잘 작동하는데 Child 객체는 이상하다.

  • 이와 같은 일이 발생한 이유는 catch 문의 경우 가장 먼저 대입될 수 있는 객체를 받기 때문이다.

    Parent& p = Child(); 는 가능하기 때문에 Parent catch 가 먼저 받아버리는 것

    • 위와 같은 문제를 방지하기 위해서는 언제나 Parent catch 를 Child catch 보다 뒤에 써야한다.
    • 왜냐하면 이를 통해서 Child 객체가 Parent catch 에 들어가는 것을 막을 수 있고
      Child &c = Parent(); // 오류
    • 위는 성립되지 않기 때문에 Child catch 에 Parent 객체가 들어가지도 않는다.

• 일반적으로 예외 객체는 std::exception 을 상속 받는 것이 좋다. 왜냐면 유용한 함수들이 있어서...

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• 만약 throw했는데 이를 받을 catch가 없다면??

  switch문의 default랑 if-else문에서 마지막 else와 같은 기능이 존재한다.
  이 기능을 사용하자. 대신 어떤 예외도 다 받기에 특정한 타입에 대해 적용X

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noexcept

• 만약에 어떤 함수가 예외를 발생시키지 않는다면 noexcept 를 통해 명시 가능하다.
• noexcept 키워드를 붙였다고 해서 함수가 예외를 절대로 던지지 않는다는 것은 아니다.
  ex) int func() noexcept {}

  • 컴파일러는 noexcept 키워드가 붙은 함수가 예외를 발생시키지 않는다는 것을 믿고
    그대로 컴파일 한다
  • 대신 noexcept 로 명시된 함수에서 예외가 발생되면 예외가 제대로 처리되지 않고 프로그램이 종료돤다.

• 그럼 왜 사용하냐??
  ==> 단순히 프로그래머가 컴파일러에게 주는 힌트
  ==> 컴파일러가 절대로 예외를 발생시키지 않는다는 사실을 안다면, 여러가지 추가적인 최적화를 수행
  ==> C++ 11 에서 부터 소멸자들은 기본적으로 noexcept 소멸자에서 절대로 예외를 던지지 말자.

참조
공부한 내용 복습

개인 공부 기록용 블로그입니다.
틀린 부분 있으다면 지적해주시면 감사하겠습니다!!