예외 처리란 무엇인가요?

나이를 묻는 프로그램은 언젠가 20 대신 "twenty"를 받게 돼요. 그 텍스트를 변환하는 것은 런타임 오류예요. int("twenty")는 ValueError를 발생시키고, 대비책이 없으면 프로그램은 멈춰요. 예외 처리가 바로 그 대비책이에요. 실패할 수 있는 코드를 표시하고, 실패했을 때 실행할 코드를 작성해요.

answers = ["34", "twenty", "19"]

for text in answers:
    try:
        age = int(text)
        print("Next year you will be", age + 1)
    except ValueError:
        print("Not a number:", text)

print("Done")

Next year you will be 35
Not a number: twenty
Next year you will be 20
Done

잘못된 답은 보고되고, 반복문은 다음 답으로 계속 진행해요. try가 없었다면 프로그램은 한 줄을 출력한 뒤 트레이스백을 출력했을 거예요.

예외 처리는 어떻게 동작하나요

1. try 안의 코드가 평소처럼 실행돼요.
2. 어떤 연산이 실패하면 런타임이 예외를 발생시켜요. 예외는 타입(ValueError)과 메시지(invalid literal for int() with base 10: 'twenty')를 가진 객체예요.
3. try 블록은 그 줄에서 멈춰요. 나머지 줄은 건너뛰며, 그래서 "twenty"에 대해서는 "Next year you will be"가 출력되지 않아요.
4. 런타임은 예외의 타입을 각 except 절과 위에서 아래로 비교하고, 처음으로 일치하는 절을 실행해요.
5. 처리기가 끝나면 프로그램은 try 문 전체 다음의 첫 줄부터 계속돼요.
6. 일치하는 절이 없으면 예외는 현재 함수를 벗어나고, 그 함수를 호출한 함수에서, 다시 그 함수의 호출자에서 검색이 이어져요. 이것을 호출 스택 되감기(unwinding)라고 해요. 일치하는 절 없이 프로그램 맨 위까지 도달하면 프로그램은 트레이스백과 함께 끝나요.

6단계는 처리기가 오류가 발생한 함수 안에 있을 필요가 없다는 뜻이에요. 여기서는 실패가 호출 두 단계 깊이에서 일어나는데, 맨 아래의 처리기가 여전히 이를 잡아요.

def parse_price(text):
    print("parsing", text)
    return float(text)

def total(prices):
    result = 0
    for p in prices:
        result += parse_price(p)
    return result

try:
    print(total(["4.50", "free", "3.20"]))
except ValueError as error:
    print("Could not add the prices:", error)

parsing 4.50
parsing free
Could not add the prices: could not convert string to float: 'free'

float("free")는 parse_price 안에서 실패했어요. parse_price에도 total에도 처리기가 없었으므로 둘 다 중단되었고, "3.20"은 끝내 파싱되지 않았어요. 이것이 예외 처리가 주는 핵심 설계 선택이에요. 오류를 어떻게 다룰지 아는 곳에서 처리하면 되고, 그곳은 오류가 발생한 곳에서 멀리 떨어진 경우가 많아요.

try, except, else, finally

Python의 try 문에는 선택적으로 쓸 수 있는 부분이 두 개 더 있어요. else는 try 블록이 예외 없이 끝났을 때만 실행돼요. finally는 모든 경우에 실행돼요. 성공한 뒤에도, 예외를 처리한 뒤에도, 심지어 함수가 try 안에서 반환할 때도 실행돼요.

def divide(a, b):
    try:
        result = a / b
    except ZeroDivisionError:
        print("b was zero")
        return None
    else:
        print("no error")
        return result
    finally:
        print("finally runs either way")

print(divide(6, 3))
print(divide(6, 0))

no error
finally runs either way
2.0
b was zero
finally runs either way
None

finally는 파일 닫기, 락 해제, 데이터베이스 연결 종료 같은 정리 작업을 두는 곳이에요. Python에서는 with 문이 파일에 대한 정리를 자동으로 해 주며, 파일에는 보통 이쪽을 써요.

예외 직접 발생시키기

예외는 언어가 감지하는 오류에만 쓰이는 것이 아니에요. 여러분의 함수가 다룰 수 없는 입력을 받으면 예외를 발생시켜 거부할 수 있고, 다음에 무슨 일이 일어날지는 호출한 쪽이 정해요. 작은 예외 클래스를 정의하면 오류를 설명하는 이름을 붙일 수 있어요.

class InsufficientFunds(Exception):
    pass

def withdraw(balance, amount):
    if amount > balance:
        raise InsufficientFunds(f"cannot take {amount}, balance is {balance}")
    return balance - amount

print(withdraw(100, 30))

try:
    withdraw(100, 250)
except InsufficientFunds as error:
    print("Refused:", error)

70
Refused: cannot take 250, balance is 100

Python은 raise를 써요. Java, C++, JavaScript는 같은 일에 throw를 써요.

다른 언어의 예외 처리

같은 파싱 예제를 Java로 쓰면 이래요.

try {
    int age = Integer.parseInt("twenty");
    System.out.println(age + 1);
} catch (NumberFormatException e) {
    System.out.println("Not a number: " + e.getMessage());
} finally {
    System.out.println("done");
}

Java는 예외를 두 그룹으로 나눠요. IOException 같은 검사 예외(checked exception)는 프로그램이 통제할 수 없는 문제를 나타내며, 컴파일러는 이를 잡지도 선언하지도 않은 코드의 빌드를 거부해요. NullPointerException처럼 RuntimeException의 하위 클래스인 비검사 예외(unchecked exception)는 보통 버그를 뜻하고, 컴파일러가 처리를 강제하지 않아요.

흔한 실수

• 모든 것을 잡기. Python의 맨 except:는 KeyboardInterrupt까지 잡아서 Ctrl+C가 동작하지 않게 되고, except Exception:은 전혀 예상하지 못한 버그까지 잡아요. 처리 방법을 아는 특정 타입만 잡으세요.
• 오류 삼키기. except ValueError: pass는 문제를 숨겨요. 최소한 무엇이 잘못됐는지 출력하거나 로그로 남기세요.
• 너무 큰 try 블록. 잡으려는 예외를 발생시킬 수 있는 줄만 감싸야, 관련 없는 오류를 실수로 처리하지 않아요.
• 버그를 고치지 않고 잡기. 한 단계 더 도는 반복문에서 나온 IndexError는 코드의 실수예요. 이를 처리하면 잘못된 코드가 살아남아요.
• C나 C++에서 catch가 비정상 종료를 막아 주리라 기대하기. 세그멘테이션 오류는 예외가 아니라 운영체제가 보내는 시그널이며, Linux와 macOS에서 C++의 catch (...)는 이를 절대 보지 못해요.

다음 단계

예외 처리가 대응하는 오류는 런타임 오류 페이지에, 예외 처리로 잡을 수 없는 비정상 종료는 세그멘테이션 오류 페이지에 설명되어 있어요. 전체 문법은 Python 예외, Java try와 catch, C++ 예외, JavaScript try와 catch 가이드를 읽으세요. Java 강좌와 Python 강좌에서 모두 실제 연습 문제로 익힐 수 있어요.