C++ 정리 - 43 (abort() 호출, 예외 메커니즘, 예외로 객체 사용하기, c++11에서의 예외 규격, 스택 풀기, 예외의 그 밖의 기능)

예외

abort() 호출

한 매개변수가 다른 한 매개변수의 부정이면, 그 함수가 abort() 함수를 호출하게 만드는 것이다. abort() 함수의 원형은 cstdlib(또는 stdlib.h) 헤더 파일에 들어있다.

 

일반적으로 abort() 함수는, 호출되었을 때 표준 에러 스트림 (cerr가 사용하는 스트림)에 메시지를 보내고 프로그램을 종료시키도록 구현되어 있다.

 

또한 다른 프로그램에 의해 기동 된 경우, 그 프로그램의 부모 프로세스나 운영체제에 컴파일러에 종속적인 어떤 값을 리턴한다. 이때 abort()가 파일 버퍼를 비우는지 여부는 c++ 시스템마다 다르다. 원한다면 exit()를 사용하여 메시지를 출력하지 않고, 파일 버퍼만 지울 수 있다.

 

예외 메커니즘

1. 예외를 발생시킨다.
2. 핸들러를 사용하여 예외를 포착한다.
3. try 블록을 사용한다.

throw 키워드는 예외의 발생을 나타낸다.

throw 키워드의 뒤에는 그 예외의 특징을 나타내는, 문자열이나 객체와 같은 하나의 값이 뒤따른다.

 

catch 키워드는 예외의 포착을 나타낸다.

뒤에는 예외 핸들러를 응답하게 만든, 그 예외의 데이터형 선언이 소괄호에 나타난다. (throw 키워드의 뒤에 나오는 문자열이나 객체와 같은 하나의 값에 대한 데이터형 선언) 또 그 뒤에는 예외 핸들러가 취할 조치들을 나타내는 코드 블록이 중괄호로 묶여 나타난다. 예외 데이터와 함께 사용되는 catch 키워드는, 예외가 발생하였을 때 프로그램의 실행이 점프하는 지점을 나타내는 레이블의 역할을 한다.

 

try 블록은 특별한 예외들이 발생할 수 있는 하나의 코드 블록이다. 그 뒤에는 하나 이상의 catch 블록들이 나온다. try 블록 자체는 키워드 try에 의해 나타난다. 그 뒤에는 예외들이 발생할 수 있는 코드 블록이 중괄호로 묶여 나타난다.

 

예외로 객체 사용하기

일반적으로, 예외를 발생시키는 함수들은 객체를 발생시킨다. 서로 다른 예외 데이터형을 사용함으로써 서로 다른 함수들과 예외를 발생시키는 상황을 구별할 수 있다. 또한, 객체 자체에 정보를 전달할 수 있다. 사용자는 이 정보를 사용하여 예외가 발생하는 여러 조건들을 식별할 수 있다. catch 블록은 이 정보를 사용하여 어떤 액션 코스를 취해야 할지 결정할 수 있다.

 

c++11에서의 예외 규격

double harm(double a) throw(bad_thing);

//bad_thing exception을 발생할 수 있다.

double marm(double a) throw();

//exception을 발생하지 않는다.

 

throw() 부분은 타입 리스트의 존재 유무와 상관없이 예외 사항이며, 함수 원형과 함수 정의에서 모두 나타날 수 있다. 이러한 예외 처리를 만든 첫 번째 이유는 사용자에게 try 블록의 필요성을 알려주기 위함이다. 두 번째 이유는 컴파일러로 하여금 런타임 체크용 코드를 추가하여 예외사항이 위반되어 있는지 여부를 확인하기 위해서이다. c++은 noexcept라는 새로운 키워드로서 예외를 발생하지 않는 함수를 지칭하는 데 사용된다.

 

double marm() noexcept; //marm() 예외를 발생하지 않는다.

 

스택 풀기

어떤 try 블록이, 예외를 발생시키는 함수를 직접 호출하지 않고, 그 예외를 발생시키는 함수를 호출하는 다른 함수를 호출한다고 가정하자. 그래도 여전히 예외는, 그 예외가 발생한 함수로부터 try블록과 핸들러가 들어있는 함수로 점프한다.

 

이 과정에서는 스택 풀기라는 것이 관여한다. 어떤 함수가 리턴 호출을 통하지 않고 발생된 예외를 통해 종료된다고 가정하자. 이 경우에도 프로그램은 스택에서 메모리를 해제한다. 그러나 스택에서 만나는 첫 번째 리턴 주소에서 멈추지 않고, try 블록에 들어있는 리턴 주소에 도달할 때까지 계속해서 스택을 해제한다. 이때 제어는 함수 호출 뒤에 오는 첫 번째 구문이 아니라 try 블록의 끝에 이어지는 예외 핸들러로 넘어간다. 이 과정을 스택 풀기라 부른다.

예외 발생 메커니즘에서 가장 중요한 특징은, 함수 리턴과 마찬가지로, 스택에 올라와 있는 모든 자동 클래스 객체들에 대해서 클래스 파괴자들이 호출된다는 것이다.

 

예외의 그 밖의 기능

throw-catch 메커니즘은 함수 매개변수의 전달 메커니즘과 많이 비슷하지만 약간 차이가 있다. 함수 fun()에 있는 return 구문은 fun()을 호출한 함수에 실행을 옮긴다. 그러나 throw는 그 예외를 포착한 try-catch 조합이 있는 첫 번째 함수에 도달할 때까지 실행을 계속 옮긴다.

 

또 한 가지 차이는, 예외 지정자나 catch 블록이 참조를 지정할지라도 컴파일러는 언제나 예외가 발생할 때 임시 복사본을 만든다. 즉, catch 블록은 임시 복사본의 참조를 사용함. 임시 복사본임에도 불구하고 참조를 사용하는 이유는 기초 클래스 참조는 파생 클래스 객체도 참조할 수 있기 때문이다.

 

예외들의 클래스 계층을 가지고 있고, 서로 다른 데이터형들을 따로따로 처리하기를 원한다면, 기초 클래스 참조는 패밀리의 모든 객체들을 포착할 수 있지만 파생 클래스 객체는 그 클래스로부터 파생된 클래스의 객체들만 포착할 수 있다. catch 블록들을 파생 순서의 역순으로 배치해야 한다.

 

class bad_1 {...};
class bad_2 : public bad_1 {...};
class bad_3 : public bad_2 {...};
...
//기초 클래스 객체와 파생 클래스 객체를 매치 시킨다.
void duper() throw(bad_1)
{
	...
    if(oh_no)
    	throw bad_1();
    if(rats)
    	throw bad_2();
    if(drat)
    	throw bad_3();
}
...
try{
	duper();
}
catch(bad_3 &be)
{...}
catch(bad_2 &be)
{...}
catch(bad_1 &be)
{...}

 

어떤 예외라도 포착하는 비결은 예외 데이터형에 대해 생략 부호(...)를 사용하는 것이다.

catch(...){//구문들} //어떤 예외 데이터형도 포착한다.

발생되는 예외들을 알고 있다면, 이와 같은 포괄 형식을 catch 블록 시퀀스의 끝에 놓을 수 있다. 이것은 switch의 default 케이스와 약간 비슷하다.