[Rust] panic

#Rust

panic은 Rust의 오류 처리 수단 중 하나다.
정확히는 시스템이 중단될 수 있는 정도의 심각한 오류를 방출할때 주로 사용된다.

기본 원리

rust의 panic은 여타 언어들의 try-catch와도 유사한 부분이 있다.
panic이 발생하면 rust는 함수 호출 스택을 거꾸로 올라가면서 스택 리소스를 하나씩 종료한다.
이 작업을 unwind라고 부른다.

그림으로 표현하면 대충 이렇다.
unwind로 끝까지 올라갔는데도 뭐가 없다면 프로그램은 그대로 강제 종료된다.

기본적으로 패닉은 전용 매크로 panic!을 통해서 바로 던질 수 있다.

이건 특수하게 정의된 빌트인 패닉 핸들러를 즉시 호출한다.
그리고 위에서 설명했던대로 panic unwind를 수행하면서 panic trace를 찍고, 프로그램을 중단시킨다.

하지만 panic도 필요하다면 try-catch처럼 받아서 프로그램이 터지지 않도록 제어할 수 있다.

catch_unwind라는 함수에 클로저로 감싸서 패닉이 발생 가능한 로직을 실행시키면, 내부에서 패닉이 발생하더라도 오류를 Result로 반환해준다.

이런 식으로 쓰면 된다.
panic trace는 자동으로 찍히기 때문에 기본 설정으로는 무시할 수가 없다.

이처럼 try-catch처럼 쓸 수 있긴 한데, 일반적으로 권장되는 형태는 아니다.
이건 혹시나 모를 패닉 상황을 방지하고 가용성을 챙기고 싶을 때, 최상위레벨에서 보험용으로 깔아주는 용도로 생각하면 된다.

대표적으로 서버 프레임워크를 만든다고 한다면 이정도는 깔아줘야 한다.

다행히도 rust에서는 스레드 내에서 패닉이 발생한다고 해서 메인 프로그램이 중단되지는 않는다.

그 스레드만 뻗고 trace를 찍을 뿐이다.

대신 join 같은 것이 실패할 수는 있다.

그리고 thread가 뻗은 경우에는 그 컨텍스트에서 사용한 mutex가 고장날 수 있는 위험이 존재한다.
이걸 중독되었다.(poisoned)고 표현한다. 이 상태로 lock을 얻으면 실패한다.

그래도 예전에는 mutex가 한번 poison에 걸리면 뻑가서 복구할 수가 없었는데, 이제는 clear_poison으로 초기화하는 것이 가능하다.

panic이 발생하면 rust는 unwind를 통해서 리소스를 정리한다고 했었다.
하지만 이러한 처리 코드마저 줄이고 싶을 때가 있다.

이렇게 빌드 옵션에 panic = 'abort'를 넣으면 panic unwind에 대한 처리 코드가 바이너리에서 제거된다.
그러면 리소스 정리는 자체 바이너리가 아니라 OS가 처리하게 된다. 짬을 때리는 것이다.

임베디드 같은 컴팩트한 환경에서는 바이너리 사이즈를 조금이라도 더 줄이는 것이 중요하기 때문에, 약간의 편의성을 희생하더라도 이러한 방법을 택할 때가 종종 있다.

그러면 이제 catch_unwind 같은 것도 먹히지 않고 바로 중단되는 것을 확인할 수 있다.

panic은 panic! 함수를 통해서나, 그걸 사용하는 .unwrap() 같은 함수들을 통해서도 발생하지만, 기본 신택스 수준에서 발생하는 패닉도 몇가지 있다.

가장 대표적인 것은 배열의 out of range 오류다. 존재하지 않는 인덱스를 참조 시도하면 바로 패닉이 터진다.
안전한 접근을 원한다면 .get 같은 함수를 사용해야 한다.

Rust에서는 오버플로와 언더플로도 패닉을 유발한다.
정적 분석으로 감지되는 경우는 컴파일 수준에서 걸러지지만, 런타임에 발생하는 경우는 런타임 패닉이다.
이런걸 방지하려면 .wrapping_add 같은 오버플로 보호 연산을 사용하는 편이 좋다.

숫자를 0으로 나누는 것도 기본 패닉에 속한다.
이건 당연히 알아서 잘 피해야 한다. 이런거 허용하는 언어는 드물다.