C++ 예외 처리 (Exception Handling)

C++에서 예외 처리는 프로그램 실행 중 발생할 수 있는 오류를 효과적으로 처리하고, 프로그램의 비정상 종료를 방지하기 위한 중요한 기능입니다. 이번 포스팅에서는 C++의 예외 처리에 대해 자세히 살펴보고, 기본 문법과 함께 실용적인 예제를 소개하겠습니다.

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예외 처리란?

예외 처리(Exception Handling)란 프로그램 실행 중에 발생하는 예외 상황을 포착하여 적절히 처리함으로써, 프로그램의 비정상 종료를 방지하고 오류 상황을 제어하는 기법입니다. C++에서는 예외 처리를 위해 try, catch, throw 키워드를 사용합니다.

예외 처리의 기본 구조

try {
    // 예외가 발생할 가능성이 있는 코드
} catch (예외_타입 변수명) {
    // 예외를 처리하는 코드
}

• try 블록: 예외가 발생할 가능성이 있는 코드를 작성합니다.
• throw: 예외 상황에서 예외 객체를 던집니다.
• catch: 던져진 예외 객체를 받아서 처리합니다.

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예제 1: 기본 예외 처리

간단한 예제를 통해 예외 처리의 기본 동작을 살펴보겠습니다.

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    try {
        cout << "숫자를 입력하세요: ";
        int x;
        cin >> x;

        if (x == 0) {
            throw "0으로 나눌 수 없습니다.";
        }

        cout << "결과: " << 100 / x << endl;
    } catch (const char* e) {
        cout << "예외 발생: " << e << endl;
    }

    return 0;
}

출력 예시

입력 값에 따라 결과는 다음과 같습니다:

1. 입력: 10
   • 출력: 결과: 10
2. 입력: 0
   • 출력: 예외 발생: 0으로 나눌 수 없습니다.

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예제 2: 사용자 정의 예외

C++에서는 기본 제공 예외 클래스 외에도, 사용자가 예외 클래스를 정의할 수 있습니다.

사용자 정의 예외 클래스

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

class MyException {
private:
    string message;
public:
    MyException(string msg) : message(msg) {}
    string what() const { return message; }
};

int main() {
    try {
        throw MyException("사용자 정의 예외 발생!");
    } catch (const MyException& e) {
        cout << "예외 발생: " << e.what() << endl;
    }

    return 0;
}

출력 예시

예외 발생: 사용자 정의 예외 발생!

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예제 3: 다중 예외 처리

여러 유형의 예외를 처리하려면, 여러 개의 catch 블록을 사용할 수 있습니다.

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    try {
        int x;
        cout << "정수를 입력하세요: ";
        cin >> x;

        if (x == 0) {
            throw 0;
        } else if (x < 0) {
            throw "음수는 입력할 수 없습니다.";
        }

        cout << "결과: " << 100 / x << endl;
    } catch (int e) {
        cout << "예외 발생: 0으로 나눌 수 없습니다." << endl;
    } catch (const char* e) {
        cout << "예외 발생: " << e << endl;
    }

    return 0;
}

출력 예시

1. 입력: 0
   • 출력: 예외 발생: 0으로 나눌 수 없습니다.
2. 입력: -5
   • 출력: 예외 발생: 음수는 입력할 수 없습니다.

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예제 4: 표준 예외 클래스

C++ 표준 라이브러리는 다양한 예외 클래스를 제공합니다. 이러한 클래스는 <stdexcept> 헤더에 정의되어 있습니다.

주요 표준 예외 클래스

• std::exception: 모든 표준 예외 클래스의 기본 클래스
• std::runtime_error: 런타임 오류
• std::logic_error: 논리적 오류

표준 예외 사용 예제

#include <iostream>
#include <stdexcept>
using namespace std;

int main() {
    try {
        throw runtime_error("런타임 오류 발생!");
    } catch (const runtime_error& e) {
        cout << "예외 발생: " << e.what() << endl;
    } catch (const exception& e) {
        cout << "알 수 없는 예외 발생: " << e.what() << endl;
    }

    return 0;
}

출력 예시

예외 발생: 런타임 오류 발생!

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주의 사항

1. catch 순서

   • 예외를 처리하는 catch 블록은 순서가 중요합니다.
   • 일반적으로 구체적인 예외를 먼저 처리하고, 더 포괄적인 예외를 나중에 처리해야 합니다.

2. 예외 객체 복사

   • 예외 객체는 기본적으로 복사됩니다. 따라서 예외 객체가 크거나 복사 비용이 클 경우, 포인터나 참조를 사용하는 것이 효율적입니다.

3. 예외는 남발하지 않기

   • 모든 오류를 예외로 처리하면 코드가 복잡해지고 비효율적일 수 있습니다. 적절한 상황에서만 사용하세요.

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결론

이번 포스팅에서는 C++의 예외 처리에 대해 기본 개념부터 고급 활용까지 살펴보았습니다. 예외 처리는 안정적인 프로그램 개발을 위해 필수적인 기술이며, 이를 잘 활용하면 복잡한 오류 상황을 효과적으로 처리할 수 있습니다.