6.4 반환값 생성을 위한 예외 처리 (Ada 2022)

6.4.1 확장 return 문의 구문과 기능

Ada 2022 표준에 도입된 확장 return 문(extended return statement)은 함수가 반환할 객체의 선언과 초기화를 하나의 구문 블록 내에서 처리하는 기능입니다. 이 구문은 반환 객체의 초기화 과정을 하나의 블록으로 묶어주며, 이 블록 안에는 예외 처리부를 선택적으로 포함할 수 있습니다.

구문

확장 return 문의 일반적인 형태는 다음과 같습니다. exception 처리부는 선택적으로 사용할 수 있습니다.

return variable_name : Type_Name do

   -- 반환 객체 초기화 코드

   ...

exception

   -- 초기화 중 발생한 예외 처리 코드

   ...

end return;

• return variable_name : Type_Name do: 함수가 반환할 타입(Type_Name)의 변수(variable_name)를 선언합니다. 이 변수의 유효 범위는 do ... end return 블록 내부로 한정됩니다.
• do ... end return: 선언된 반환 변수의 최종 값을 결정하는 일련의 문장(statements)을 포함하는 블록입니다.
• exception (선택 사항): do 블록 내의 코드가 실행되는 동안 예외가 발생하면, 제어가 exception 처리부로 이전됩니다. 예외 처리부에서는 발생한 예외에 따라 반환 변수의 값을 수정하는 등의 후속 조치를 수행할 수 있습니다.
• end return: 이 지점에서 반환 변수의 값이 확정되어 함수 호출자에게 반환됩니다.

기능

이 구문은 반환 객체의 초기화가 여러 문장(statement)으로 구성되는 경우에 사용되며, 해당 초기화 과정에서 발생하는 예외를 처리하는 기능을 제공합니다. 확장 return 문의 주된 기능은 다음과 같습니다.

1. 반환 객체 초기화 중 예외의 지역적 처리: do 블록 내에 exception 처리부를 두어, 반환 객체를 초기화하는 과정에서 발생하는 예외를 해당 블록 내에서 처리하도록 허용합니다. 이를 통해 예외가 함수 외부로 전파되기 전에 반환 객체의 상태를 사전에 정의된 값으로 설정할 수 있습니다.
2. 반환값의 확정: do 블록 내에서 예외가 발생하지 않거나, 발생한 예외가 내부 exception 처리부에서 처리되는 경우, 함수는 end return 시점에 확정된 객체를 반환합니다. exception 처리부를 통해 반환 객체의 상태를 제어할 수 있으므로, 함수가 초기화가 완료되지 않은 상태의 값을 반환하는 상황을 방지할 수 있습니다.

구문 예시

다음 코드는 확장 return 문의 기본적인 사용법을 보여주는 사례입니다. 함수는 Status_Code라는 이름의 타입을 반환하며, return 문 안에서 code라는 변수를 선언하고 초기화합니다.

with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;

procedure test_extended_return is

  -- 함수 반환 타입을 정의합니다.

  type Status_Code is range 100 .. 599;

  default_error_code : constant Status_Code := 500;

  -- Status_Code 타입의 값을 생성하는 함수

  function create_status (value : Integer) return Status_Code is

  begin

    return code : Status_Code do

      code := Status_Code (value); -- 여기서 Constraint_Error가 발생할 수 있습니다.

    exception

      when Constraint_Error =>

        -- 예외 발생 시, 반환될 변수 Code의 값을 안전하게 설정합니다.

        code := default_error_code;

    end return;

  end create_status;

begin

  -- 정상적인 경우

  put_line ("create_status (200)의 결과:" &

            Status_Code'image (create_status (200)));

  -- 예외가 발생하는 경우

  put_line ("create_status (999)의 결과:" &

            Status_Code'image (create_status (999)));

end test_extended_return;

실행 결과:

create_status (200)의 결과: 200

create_status (999)의 결과: 500

6.4.2 사용 사례: 객체 초기화 시 예외 처리

확장 return 문은 여러 필드로 구성된 객체(레코드)를 초기화하는 과정에서 오류가 발생했을 때, 객체를 사전에 정의된 상태로 반환하는 데 사용될 수 있습니다. 이 구문은 객체 초기화 과정과 해당 과정의 예외 처리를 하나의 구문 블록 내에 함께 기술할 수 있습니다.

예시: 설정(Configuration) 객체 생성

다음 예시는 문자열 형태의 설정값을 사용하여 Configuration 객체를 생성하는 함수입니다. 문자열을 정수로 변환하는 과정에서 예외가 발생하면, 함수는 예외를 전파하지 않고 사전에 정의된 기본값을 가진 Configuration 객체를 반환합니다.

with Ada.Text_IO;

use  Ada.Text_IO;

with Ada.Strings.Unbounded;

use  Ada.Strings.Unbounded;

procedure test_config_creation is

  -- 1. 여러 필드를 가진 레코드 타입(객체) 정의

  type Configuration is record

    host    : Unbounded_String;

    port    : Positive;

    timeout : Natural;

  end record;

  -- 초기화 실패 시 반환할 기본 설정값

  function default_config return Configuration is

  begin

    return (host    => to_unbounded_string ("localhost"),

            port    => 8080,

            timeout => 5_000);

  end default_config;

  -- 2. 외부 소스로부터 설정을 읽어와 객체를 생성하는 함수

  function load_config (host_str : String; port_str : String)

  return Configuration is

  begin

    -- 반환될 객체 config를 선언하고 초기화 블록을 시작합니다.

    return config : Configuration do

      -- 각 필드를 순서대로 초기화합니다.

      config.host    := to_unbounded_string (host_str);

      -- 여기서 Constraint_Error 발생 가능

      config.port    := Positive'value (port_str);

      config.timeout := 10_000; -- port 초기화 성공 시 설정되는 값

    exception

      when Constraint_Error =>

        -- port_str이 유효한 숫자가 아닐 경우, 전체 설정을 기본값으로 대체합니다.

        put_line ("(알림: 포트 번호 분석 실패. 기본 설정으로 복구합니다.)");

        config := default_config;

     end return;

  end load_config;

  -- 생성된 설정을 출력하는 프로시저

  procedure print_config (conf : Configuration) is

  begin

    put_line ("Host:" & to_string (conf.host));

    put_line ("Port:" & Positive'image (conf.port));

    put_line ("Timeout:" & Natural'image (conf.timeout));

  end print_config;

  config_a : Configuration;

  config_b : Configuration;

begin

  put_line ("--- 시나리오 1: 정상적인 초기화 ---");

  config_a := load_config (host_str => "example.com", port_str => "443");

  print_config (config_a);

  new_line;

  put_line ("--- 시나리오 2: 초기화 중 예외 발생 ---");

  config_b := load_config (host_str => "test-server", port_str => "bad_port");

  print_config (config_b);

end test_config_creation;

실행 결과

--- 시나리오 1: 정상적인 초기화 ---

Host:example.com

Port: 443

Timeout: 10000

--- 시나리오 2: 초기화 중 예외 발생 ---

(알림: 포트 번호 분석 실패. 기본 설정으로 복구합니다.)

Host:localhost

Port: 8080

Timeout: 5000

분석

• 시나리오 1: port_str으로 전달된 문자열 "443"은 유효한 숫자이므로 Positive'value 변환이 성공합니다. do 블록이 예외 없이 완료되고, 초기화된 config 객체가 반환됩니다.
• 시나리오 2: port_str으로 "bad_port"가 전달되어 Positive'value 변환 시 Constraint_Error가 발생합니다. 제어 흐름은 exception 처리부로 이동하며, 반환될 config 객체의 필드들이 default_config 함수의 값으로 덮어쓰기 됩니다.

이처럼 확장 return 문은 객체 생성 로직과 실패 시의 복구 로직을 하나의 구문 블록 안에 함께 배치할 수 있는 구조를 제공합니다.