[종만북] 03. 코딩과 디버깅에 관하여 (2)

03. 코딩과 디버깅에 관하여

 

3.4 디버깅과 테스팅

 

디버깅에 관하여

 디버거는 유용하지만, 프로그래밍 대회에서의 코드는 길지 않기 때문에 소스를 읽어 가며 검증하는 것이 가능하며 더 빠르다. 그러므로, 디버거 없이 프로그램의 버그를 찾아내는 연습을 해야 한다. ① 오동작하는 작은 입력을 먼저 찾아내면 디버깅하기 용이하다. ② 단정문 assertion 을 사용하여 내부 상태를 검증해본다. ③ 프로그램의 중산 계산 결과를 출력하여 검사한다.

프로그램이 런타임 오류를 내며 종료할 때 디버거가 용이할 것이다.

테스트에 관하여

스캐폴딩 이라는 유용한 테스트 기법이 있다. 임의의 작은 입력을 자동으로 생성해 프로그램을 돌려 보고, 그 답안을 검증하는 프로그램을 짜는 것이 스캐폴딩이다. 내 코드와 비교할 대상이 없다면, 작은 입력에서만 동작하는 더 느리지만 단순한 알고리즘을 사용해 답을 검증하면 된다.

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3.5 변수 범위의 이해

산술 오버플로

 어떤 식의 계산 값이 반환되는 자료형의 표현 가능한 범위를 벗어나는 경우이다. 대부분의 프로그래밍 언어들은 연산 과정에서 오버플로가 나더라도 경고를 해주지 않기에 위험하다. 자료형에 비해 너무 큰 결과 값이나 연산 과정 중 너무 큰 중간 값에 의한 오버플로들은 코드의 논리를 보는 것만으로는 찾아내기 힘들다. 너무 큰 무한대 값을 설정하였을 때도 발생할 수 있는데 int 형에서 2^31 - 1 같은 너무 큰 값을 썼을 때 발생한다.

오버플로가 나지 않을 크기의 값을 선택하는 것이 좋습니다. 저는 987,654,321 을 사용합니다.

오버플로 피해가기

1. 더 큰 자료형을 사용한다.

2. 연산의 순서를 바꾼다.

3. 점화식을 이용하여 연산을 변형한다.

자료형의 프로모션

이항 연산자들은 두 개의 피연산자를 받는데, 만약 피연산자의 자료형이 다르거나 자료형의 범위가 너무 작은 경우 컴파일러들은 이들을 같은 자료형으로 변환하여 계산하는데 이를 프로모션 이라고 한다. C++ 은 아래와 같은 프로모션 규칙들이 적용된다.

1. 정수형 / 실수형 : 정수형이 실수형으로 변환

2. 양쪽 다 정수형 혹은 양쪽 다 실수형 : 보다 넓은 범위를 갖는 자료형으로 변환

3. 양쪽 다 int 형 보다 작은 정수형 : 양쪽 다 int 형으로 변환

4. unsigned / signed : 부호 없는 unsigned 로 변환

$$(signed -2) + (unsigned 0) = 4,294,967,294$$

unsigned 는 양수만 가능하기 때문에 -2 를 unsigned 로 변형하며 나타난 오류이다. 이러한 오류는 계산과정 속에 숨어있기 때문에 찾기 어렵다.

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3.6 실수 자료형의 이해