defer와 panic()

11 Dec 2022 in Study on Go

defer와 panic()에 대해 알아보자.

지연 처리 defer
마지막에 꼭 실행하는 defer
종료하는 panic(), 복구하는 recover()
panic을 막는 recover() 함수

지연 처리 defer

Go언어의 다양한 용법중에서도 ‘문법’에 해당되는 내용을 학습했습니다. 용법이 문법을 포함하는 뜻이지만, 용법과 문법은 사용에 있어서 차이가 있습니다.
용법은 어떠한 것을 사용하는 방법이자 전체적인 흐름을 고려했을 때 마땅히 해야하는 것이고, 프로그래밍 언어에서의 문법은 어떠한 기능과 구문을 사용하기 위해 반드시 따라야하는 규칙을 말합니다.

마지막에 꼭 실행하는 defer

defer는 함수 앞에 쓰이는 키워드로써 특정 문장 혹은 함수를 감싸고 있는 함수 내에서 제일 나중에, 끝나기 직전에 실행하게 하는 용법입니다.
Java를 사용해본 개발자는 try ~finally 구문과 유사한 기능을 한다고 하면 감이 올 것입니다.

try {
	메모리 할당 및 구문 실행
} catch {
	예외 처리(논리적 오류)
} finally {
	마지막에 꼭 실행 및 할당된 공간 반납
}

보기에도 형식이 확실히 정해져있다는 느낌이 들 것입니다. 하지만 defer는 블록이 필요한 것도 아니고 특정 위치나 형식이 필요한 것도 아닙니다. 단지 함수 앞에 defer를 명시함으로써 사용하는 것입니다. 프로그램의 흐름에 분기가 많거나 ‘예외 처리’가 많아 복잡할 때 유용하게 사용합니다. defer를 사용하면 흐름 중간에 에러(예외)가 발생해도 마지막에 꼭 실행하고 프로그램을 종료하지 않는 것입니다.

package main

import "fmt"

func main() {
	defer fmt.Println("world")
    fmt.Println("Hello")
}

다시말하지만 defer는 프로그램을 실행하면서 예상하지 못한 에러(‘panic’)가 발생 했을 때 프로그램을 종료하지 않고 defer구문을 실행할 때 유용하게 쓰입니다.

package main

import	"fmt"

func main() {
	var a, b int = 10, 0
	defer fmt.Println("Done")
	
	result := a / b
	fmt.Println(result)	
}

어떤 수를 0으로 나누면서 에러가 발생합니다. 이는 패닉 에러에 대표적인 예입니다. 코드의 문법상으로는 전혀 문제 되는 것이 없습니다. 그런데 프로그램이 시작되고 연산을 하면 에러가 발생하게 됩니다. 이때 에러가 발생하고 바로 종료되는 것이 아니라 미리 선언해두었던 defer 구문이 마지막으로 실행되고 종료되는 것입니다. 그리고 만약에 defer 구문을 에러가 발생하는 코드 뒤에 선언하면 호출되지 않고 프로그램이 종료됩니다. 따라서 에러가 발생하는 코드 전에 선언해야합니다.
그럼 "defer를 사용한 함수들이 여러개면 어떤 함수가 먼저 호출되는걸까?" 이 궁금증을 해소하기 위해서 아래 코드를 바로 실행해보세요.

package main

import "fmt"

func hello() {
	fmt.Println("Hello")
}

func world() {
	fmt.Println("world")
}

func main() {
	defer world()
	hello()
	
	for i := 0; i <3; i++ {
		defer fmt.Println(i)
	}
}

defer를 사용한 함수가 역순으로 실행되는 것을 알 수 있습니다. 이것은 자료구조의 스택(LIFO)과 동일한 것인데, 제일 나중에 지연 호출한 함수가 제일 먼저 실행되는 것입니다.

다양한 용법 그중에 파일에서 주로 사용됩니다. 왜냐하면 파일을 열거나 읽어들이면서 에러가 발생하면 파일을 닫을 수 없게 되기 때문입니다. 물론 다른 부분에도 많이 사용되지만 파일 입/출력에는 꼭 필요한 ‘용법’이라는 것을 알아두기를 바랍니다.

package main
 
import (
	"fmt"
	"os"
)

func Helloworld() {
	file, err := os.Open("test.txt")
	defer file.Close()

	if err != nil { // 열 때
		fmt.Println(err)
		return
	}

	buf := make([]byte, 1024)
	
	if _, err = file.Read(buf); err != nil { // 읽을 때
		fmt.Println(err)
		return
	}

	fmt.Println(string(buf))
}

func main() {
	Helloworld()
	fmt.Println("Done")
}

프로그램이 오류가 발생하더라도 defer 키워드를 사용해 파일을 닫고 다음 코드를 실행할 수 있는 것입니다.

설치 없이 바로 실행 가능한 클라우드 IDE인 구름IDE를 이용해 디렉터리에 test.txt파일을 생성하고 실행해본 결과입니다. test.txt에 아무것도 입력하지 않고 실행했을 때 “EOF”라고 에러가 출력되고 프로그램이 종료되는 것이 아니라 “Done”이 출력됩니다.

이번엔 test.txt에 “Hello world!”를 입력하고 실행한 결과입니다. 에러 처리가 되지 않았기 때문에 실행된 다음 “Done”이 출력되는 것을 확인할 수 있습니다.

종료하는 panic(), 복구하는 recover()

panic은 겉으로 보이게 아무런 문제가 없는데 실행해보니 에러가 발생해서 프로그램을 종료하는 기능을 합니다. 반대로 말하자면 문법 자체를 잘못 입력했을 때 발생하는 에러는 panic이 아닙니다. 이것은 바로 ‘오류’와 ‘예외’의 차이입니다. 오류는 프로그램상 허용하지 않는 문법과 같은 비정상적인 상황에 발생하는 것을 말합니다. 예를 들어, int형 변수에 30.5를 초기화 하면 오류가 발생합니다. 그리고 예외는 프로그램이 실행되면서 논리상으로 부적합한 상황이 발생하는 것을 말합니다. 예를 들어, 나눗셈을 할 때 10 / 0은 논리적 예외 상황인 것입니다. 따라서 이러한 것들은 프로그램이 오류라고 생각하지 않기 때문에 코드 상에서 따로 예외 처리를 해야합니다.

package main

import	"fmt"

func main() {
	var num int = 10.5 //문법적인 오류
	fmt.Println(num)	
}

package main

import	"fmt"

func main() {
	var num1, num2 int = 10, 0
	fmt.Println(num1 / num2) // 나누기 0꼴로 예외 상황
}

만약에 panic이 발생한 함수 안에 defer 구문이 있다면 프로그램을 종료하기 전에 defer 구문을 실행하고 종료합니다.

package main

import "fmt"

func panicTest() {
	var a = [4]int{1,2,3,4}
	
	defer fmt.Println("Panic done")
	
	for i := 0; i < 10; i++ {
		fmt.Println(a[i])
	}		
}

func main() {
	panicTest()

	fmt.Println("Hello, world!")
}

배열의 개수보다 큰 인덱스 값을 접근함으로써 panic이 발생하고 프로그램이 종료됩니다. panic 에러가 발생하는 코드 전에 선언되었기 때문에 프로그램이 종료되기 전에 “Panic done”이 출력되고 종료됩니다. 따라서 "Hello, world!"는 실행되지 않습니다.(panic이 발생해 프로그램이 종료돼서)
또한, panic은 에러뿐만 아니라 사용자가 panic() 함수를 이용해 예외 상황일때 직접 panic 에러를 발생시킬수 있습니다. 마치 다른 언어에 throws문 같습니다. 여기서 panic() 함수 안에 에러 메시지를 사용자 설정으로 출력할 수 있습니다.

package main

import "fmt"

func main() {
    var opt int
    var num1, num2, result float32

    fmt.Print("1.덧셈 2.뺄셈 3.곱셈 4.나눗셈 선택:")
    fmt.Scan(&opt)
	if opt != 1 && opt != 2 && opt != 3 && opt != 4 {
		panic("1, 2, 3, 4중에 하나만 입력해야합니다!")
	}
    fmt.Print("두 개의 실수 입력:")
    fmt.Scan(&num1, &num2)

    if opt == 1 {
        result = num1 + num2
    } else if opt == 2 {
        result = num1 - num2
    } else if opt == 3 {
        result = num1 * num2
    } else if opt == 4 {
        result = num1 / num2
    }
	
    fmt.Printf("결과: %f\n", result)
}

이렇게 panic() 함수는 프로그램 흐름에서 에러로 처리하고 싶은 부분에 개발자의 설정으로 사용할 수 있습니다.

panic을 막는 recover() 함수

recover() 함수의 역할은 panic 상황이 생겼을 때 프로그램을 종료하지 않고 예외 처리를 하는 것입니다. panic() 함수와 recover() 함수를 사용해 프로그램 흐름을 사용자가 미리 예외처리를 할 수 있는데 위에서 언급한 것처럼 panic 상황에서 프로그램이 종료되지 않고 어떤 구문을 실행시키려면 defer 구문을 사용해야합니다.
따라서 예외 처리를 하기 위해서는 recover() 함수와 defer 구문을 항상 같이 사용해야합니다.

package main

import "fmt"

func panicTest() {
	defer func() {
		r := recover() //복구 및 에러 메시지 초기화
		fmt.Println(r) //에러 메시지 출력 
	}()
	
    var a = [4]int{1,2,3,4}
    
    for i := 0; i < 10; i++ { //panic 발생
        fmt.Println(a[i])
    }       
}

func main() {
    panicTest()

    fmt.Println("Hello, world!") // panic이 발생했지만 계속 실행됨
}

쉽게 말해 recover() 함수는

panic이 발생해 프로그램이 종료되는 것을 막고 복구합니다.
프로그램이 종료되기 전에 실행되어야 함으로 defer 가 선언된 함수 안에서 쓰입니다.
에러 메시지를 반환합니다. 따라서 변수에 초기화해서 에러 메시지를 출력할 수 있습니다. 변수에 초기화하지 않으면 따로 에러 메시지를 출력하지 않습니다. 

package main

import "fmt"

func main() {
	defer func() {
		if r := recover(); r != nil{
			fmt.Println(r)
			
			main()
		}		
	}()
	
	var num1, num2 int
	fmt.Scanln(&num1, &num2)
	
	result := num1 / num2

	fmt.Println(result)
}

처음에 말했던 try ~finally 구문을 통해 정리해보자면,

try(블럭) = 함수 단위,
catch(예외처리) = recover(),
finally(마지막) = defer,
throws(예외) = panic()

defer와 panic()

지연 처리 defer

마지막에 꼭 실행하는 defer

종료하는 panic(), 복구하는 recover()

panic을 막는 recover() 함수

DongMin Shin

Error

지연 처리 defer

마지막에 꼭 실행하는 defer

종료하는 panic(), 복구하는 recover()

panic을 막는 recover() 함수

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