C# Chapter 12 Exception 예외처리
이 글은 한빛미디어의 이것이 C#이다를 보고 헷갈리는 부분 위주로 정리한 글입니다.
예외
예외란 프로그램이 프로그래머가 생각한 시나리오에서 벗어나는 사건.
다음 길이가 3인 배열의 4번째 요소에 접근하는 예시가 있다.
int[] a = new int[3];
Console.WriteLine(a[3]);
// 0, 1, 2의 방밖에 없는데 3번방을 접근하려함
// System.IndexOutOfRangeException: 'Index was outside the bounds of the array.'
이때 위와 같은 에러 메세지가 뜨며 프로그램이 강제 종료된다.
이 메세지는 CLR가 출력한 것이다.
잘못된 인덱스를 통해 배열에 요소에 접근하려 들면 배열 객체가 이 문제에 대한 상세 정보를 System.IndexOutOfRangeException의 객체에 담은 후 Main() 메소드에 던지는데, 이 예제의 Main()메소드는 이 예외를 처리할 방도가 없기 떄문에 다시 CLR에 던진다.
그렇게 되면 이 에러는 처리되지 않은 예외가 되고 사용자에게 출력한 뒤 프로그램이 강제 종료된다.
CLR → Main → CLR → 사용자에게 알리며 강제종료
그럼 예외를 받으려면 어떻게 해야할까
try~catch로 예외 받기
앞에서 예시로 봤던 배열의 에러를 해결하는 것은 간단하다.
예외를 Main() 메소드가 받으면 된다.
C#에서는 예외를 받을 때 다음과 같이 try ~ catch문 을 이용한다.
try
{
// 실행하려는 코드
}
catch(예외_객체_1)
{
// 예외가 발생했을 때의 처리
}
catch{예외_객체_2)
{
// 예외가 발생했을 때의 처리
}
try 의 코드 블록에는 예외가 일어나지 않을 경우에 실행되어야 할 코드들이 들어가고,
catch 절에는 예외가 발생했을 때의 처리 코드가 들어간다
try에서 코드가 실행되다 예외가 던져 지면 catch블록이 받아낸다. 이때 catch절은 try 블록에서 던질 예외 객체와 형식이 일치해야 한다. 그렇지 않으면 던져 진 예외는 아무도 받지 못해 처리되지 않은 예외로 남게 된다.
위와 같이 try문이 여러 개의 예외를 던질 가능성이 있다면, 여러 개의 catch블록을 두어 받아낼 수 있다.
다음은 예시이다
int[] arr = { 1, 2, 3 };
try
{
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
Console.WriteLine(arr[i]);
}
}
catch (IndexOutOfRangeException e)
{
Console.WriteLine($"예외가 발생했습니다 : {e.Message}");
}
Console.WriteLine("종료");
System.Exception 클래스
모든 예외 클래스의 조상이다.
앞에서 사용한 IndexOutOfRangeException클래스도 이 클래스를 상속받았다고 볼 수 있음
그러므로 System.Exception 을 사용하면 모든 예외를 전부 받아낼 수 있게됨
즉, 플레이어가 계산하지 않은 예외도 받아내게 됨
다음과 같은 예외 처리도
try
{
}
catch(IndexOutOfRangeException e)
{
//...
}
catch(DivideByZeroException e)
{
//...
}
Exception 으로 한 번에 받을 수 있다.
try
{
}
catch(Exception e)
{
//...
}
하지만 예외 상황에 따라 섬세한 예외 처리가 필요한 코드에서는 Exception 클래스 만으로는
대응하기 어려우므로, 귀찮다고 무조건 Exception 클래스를 사용하는 것은 좋지 않음.
예외 던지기
try~catch 문으로 예외를 받는다는 것은 어디선가 예외를 던진다는 의미임
예외는 throw 문 을 이용해서 던짐
다음은 기본적인 형태임
try
{
//...
throw new Exception("예외를 던집니다.");
}
catch(Exception e)
{
Console.WriteLine(e.Message);
// 예외를 던집니다.
}
다음과 같이 간단한 예외 던지기를 작성할 수 있음
static void DoSomething(int arg)
{
if (arg < 10)
Console.WriteLine("arg : {0}", arg);
else
throw new Exception("arg가 10보다 큽니다");
}
static void Main(string[] args)
{
try
{
DoSomething(13);
}
catch (Exception e)
{
Console.WriteLine(e.Message);
}
}
throw 식
C# 7.0부터는 throw식도 가능해짐
static void Main(string[] args)
{
try
{
int? a = null;
int b = a ?? throw new ArgumentException("옳지 않은 값입니다.");
}
catch (ArgumentException e)
{
Console.WriteLine(e.Message);
//옳지 않은 값입니다.
}
}
try~catch와 finally
try~catch 에서 예외가 발생할 경우 나머지 코드를 마저 실행하지 않고
바로 catch절으로 넘어오게 됨.
이런 문제는 만들어둔 코드가 작동되지 않는 버그를 초래함.
try
{
int? a = null;
int b = a ?? throw new ArgumentException("옳지 않은 값입니다.");
Console.WriteLine("출력되지 않습니다"); // 이 부분이 실행되지 못함
}
catch (ArgumentException e)
{
Console.WriteLine(e.Message);
//옳지 않은 값입니다.
}
이럴 때 finally를 통해 뒷 마무리를 처리할 수 있다.
finally문은 예외가 발생하든 안하든 try문이 실행되기만 하면 finally문도 실행되며,
심지어 try문에서 return나 throw을 하여도 실행된다.
(return과 throw 이 두 문장은 프로그램의 흐름 제어를 외부 코드로 옮김)
static void Main(string[] args)
{
try
{
int? a = null;
int b = a ?? throw new ArgumentException("옳지 않은 값입니다.");
// return; 에러발생이 안나고 리턴하여도 finally는 실행됨
}
catch (ArgumentException e)
{
Console.WriteLine(e.Message);
//옳지 않은 값입니다.
}
finally // 예외가 발생하든 안하든 마지막에 실행됨
{
Console.WriteLine("출력됩니다");
}
}
사용자 정의 예외 클래스 만들기
System.Exception 클래스를 상속 받아서 사용자 정의 예외 클래스를 만들 수 있다.
class MyException : Exception
{
//...
}
사용자 정의 예외는 꼭 필요하지 않으나 다음과 같은 상황에 유용하게 사용할 수 있음
- 특별한 데이터를 담아서 예외 처리 루틴에 추가 정보를 제공하고 싶을 때
- 예외 상황을 더 잘 설명하고 싶을 때 사용
다음은 사용자 예외 처리의 예시이다.
0~255 사이의 값인 ARGB를 받아서 0~255사이의 값이 아닐 경우
직접 만든 예외가 발생하도록 하는 코드이다.
class InvalidArgumentException : Exception
{
public InvalidArgumentException()
{
}
public InvalidArgumentException(string message) : base(message)
{
}
public object Argument
{
get;
set;
}
public string Range
{
get;
set;
}
}
internal class Program
{
// 정적 메소드 아무곳에서나 호출
static uint MergeARGB(uint alpha, uint red, uint green, uint blue)
{
uint[] args = new uint[] { alpha, red, green, blue };
foreach(uint arg in args)
{
if (arg > 255)
// 받은 값이 255 이상이면 예외를 던지고
// 정보를 저장함
throw new InvalidArgumentException()
{
Argument = arg,
Range = "0~255"
};
}
// 예외 던짐이 없을 시 받은 값을 리턴해줌
return (alpha << 24 & 0xFF000000) |
(red << 16 & 0x00FF0000) |
(green << 8 & 0x0000FF00) |
(blue & 0x000000FF);
}
static void Main(string[] args)
{
try
{
Console.WriteLine("0x{0:X}", MergeARGB(255, 111, 111, 111));
Console.WriteLine("0x{0:X}", MergeARGB(1, 65, 192, 128));
Console.WriteLine("0x{0:X}", MergeARGB(0, 255, 255, 300)); //예외 발생
}
catch(InvalidArgumentException e)
{
// 예외 발생시 직접 저장한 값을 같이 출력해줌
Console.WriteLine(e.Message);
Console.WriteLine($"Argument:{e.Argument}, Range:{e.Range}");
}
}
}
//결과값
//0xFF6F6F6F
//0x141C080
//Exception of type 'InvalidArgumentException' was thrown.
//Argument:300, Range:0~255
예외 필터하기
C# 6.0부터는 catch 절이 받아들일 예외 객체에 제약 사항을 명시해서 해당 조건을 만족하는 예외 객체에 대해서만 예외 처리 코드를 실행할 수 있도록 하는 예외 필터가 도입되었음.
만드는 방법은 간단하게 catch절 뒤에 when 키워드를 이용해서 제약 조건을 기술할 수 있음.
즉, 예외 발생에 대한 catch실행을 세분화 할 수 있음.
다음 코드는 0~10의 값의 숫자만 받도록 설계된 간단한 코드이다.
class MyException : Exception
{
public int ErrorNo { get; set;}
}
internal class Program
{
static void Main(string[] args)
{
Console.WriteLine("Enter Number Between 0~10");
string input = Console.ReadLine();
try
{
int num = Int32.Parse(input);
if (num < 0 || num > 10)
throw new MyException() { ErrorNo = num };
else
Console.WriteLine($"Output : {num}");
}
catch (FormatException e) // 입력 값이 숫자가 아닐 경우
{
Console.WriteLine("숫자 변환이 불가능합니다" + e);
}
catch (MyException e) when (e.ErrorNo < 0) // 입력 값이 0 이하일 경우
{
Console.WriteLine("음수는 불가능합니다");
}
catch (MyException e) when (e.ErrorNo > 10) // 입력 값이 10 초과일 경우
{
Console.WriteLine("너무 큰 숫자는 불가능합니다");
}
}
}
예외 처리 다시 생각해보기
예외 처리를 사용해야 하는 이유는 다음과 같다.
- try~catch문을 통해
실제 일을 하는 코드와문제를 처리하는 코드를분리시킴으로써 코드를 간결하게 만들어준다. - 예외 객체의 StackTrace 프로퍼티를 통해 문제가 발생한 부분의 소스코드를 알 수 있음
catch (Exception e)
{
Console.WriteLine(e.StackTrace);
}
여러 문제점을 하나로 묶거나코드에서 발생할 수 있는 오류를종류별로 정리해주는 효과가 있음 예를 들어 try블록에서같은 형식의 예외를 일으키는 부분이둘 이상일 수 있지만, 그 처리를공통 되는 형식의 catch블록 하나로 처리할 수 있음.
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