디버깅이 재미있는 이유는 그것이 미스터리와 함께 시작하기 때문입니다. 즉, 프로그램이 어떤 일을 할 거라 생각하지만 다른 일을 하는 것이죠. 그런데 항상 그렇게 간단하지만은 않습니다(때때로 현장에서 일어나는 문제와 비교했을 때 제가 사례로 제시할 수 있는 것들은 부자연스러울 겁니다). 디버깅할 때는 창의성과 독창성이 필요합니다. 디버깅에서 가장 핵심적인 것을 하나 꼽자면 그것은 바로 미스터리에 대해 분할 정복(divide and conquer) 기법을 사용하는 것입니다.
예를 들어, 10가지 일을 순차적으로 하는 프로그램을 만들었다고 해봅시다. 프로그램을 실행하자 프로그램이 충돌하네요. 프로그램이 충돌하게끔 만들지는 않았기 때문에 이제 미스터리가 하나 생긴 셈입니다. 출력 결과를 보니 순서대로 처음 7개의 작업은 성공적으로 실행됐습니다. 마지막 세 개는 출력 결과에 보이지 않으므로 이제 미스터리는 “#8, #9, #10 중 하나에서 충돌했다”로 더 작아집니다.
어느 작업이 충돌했는지 확인하는 실험을 고안할 수 있겠습니까? 물론 그럴 것입니다. 디버거를 사용하거나 printline 문(또는 사용 중인 언어에서 그에 해당하는 것이라면 무엇이든)을 #8과 #9 다음에 추가하면 됩니다. 프로그램을 다시 실행하면 “프로그램이 #9에서 충돌함”과 같이 미스터리가 더 작아질 것입니다. 언제라도 미스터리가 정확히 무엇인지 염두에 두고 있으면 초점을 유지하는 데 도움이 되죠. 어떤 문제를 해결하기 여러 사람들이 함께 머리를 맞대고 있다 보면 가장 중요한 미스터리가 무엇인지 잊어버리기 쉽습니다.
분할 정복(divide and conquer)을 디버깅 기법으로 사용할 때의 핵심은 그것을 알고리즘 설계에 사용하는 경우와 동일합니다. 즉, 미스터리를 가운데로 잘 나누기만 하면 그것을 너무 자주 나누지 않아도 될 것이고 디버깅을 더 신속하게 할 수 있을 겁니다. 그런데 미스터리의 가운데란 무엇일까요? 바로 이 부분에서 진정한 창의성과 실험이 빛을 발합니다.
초보자에게는 모든 발생 가능한 오류가 소스코드의 모든 줄에서 일어날 것처럼 보입니다. 초보자에게는 실행된 코드 영역이나 자료 구조, 메모리 관리, 외부 코드와의 상호작용, 위험성 있는 코드, 단순한 코드와 같이 나중에 프로그램의 다른 측면을 볼 수 있게 해줄 안목이 없습니다. 반면 숙련된 프로그래머의 경우에는 이러한 다른 차원을 통해 무언가 잘못될 가능성이 있는 모든 것들에 대해 완벽하진 않지만 아주 유용한 멘탈 모델이 만들어집니다. 그러한 멘탈 모델을 갖추고 있으면 미스터리의 한가운데를 효과적으로 찾는 데 도움이 되죠.
무언가 잘못될 가능성이 있는 모든 영역을 똑같이 나누고 나면 어느 부분에서 오류가 발생했는지 판단해야 합니다. ‘어떤 라인에서 프로그램이 충돌했을까?’처럼 미스터리가 간단한 경우에는 ‘오류가 발생한 줄이 지금 실행 중인 프로그램의 가운데에서 실행된 것으로 판단하는 이 줄보다 앞에서 실행됐을까, 아니면 그다음에 실행됐을까?’라고 자문해볼 수 있습니다. 대개 오류가 단 한 줄이나 단 하나의 블록에 존재한다는 사실을 알게 되는 것처럼 운이 좋은 경우는 드뭅니다. 대신 ‘그래프 내에 잘못된 노드를 가리키는 포인터가 있든지 해당 그래프 내에서 변수를 합산하는 알고리즘이 동작하지 않는군’과 같은 경우가 더 많을 것입니다. 이 경우 더 작은 부분으로 나눈 미스터리에서 어느 부분을 제거할 수 있는지 판단하기 위해 그래프 내의 포인터가 모두 올바른지 검사하는 자그마한 프로그램을 작성해야 할지도 모릅니다.
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