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Abseil Code Review · 14/79

absl::Status — exception-free error handling

· Hawk · 4분 읽기

한 줄 요약: absl::Status는 Google의 사내 표준 에러 타입이다. exception 없이 에러를 값으로 전달하고, 17개의 canonical code로 종류를 분류하며, ok 경로에서는 포인터 한 개의 크기만 차지하도록 설계되었다.

#어떤 문제를 푸는가

Google의 C++ 코드베이스는 exception을 거의 쓰지 않는다. 이유는 여러 가지가 있다.

  • 성능 예측 가능성 — exception은 throw 비용이 비대칭적으로 크다.
  • ABI 호환-fno-exceptions 빌드가 일부 환경에서 필수.
  • history — sub-second latency를 요구하는 시스템에서 exception이 부담.
  • 명시성 — 함수 시그니처에서 에러 가능성이 드러남.

대안이 필요했다. int errno 같은 C 스타일은 type-safe가 부족하고 메시지를 담을 수 없다. std::error_code는 가볍지만 디버깅에 필요한 컨텍스트가 없다. absl::Status는 그 사이를 메운다.

#기본 사용

#include "absl/status/status.h"
absl::Status ValidateInput(const Request& req) {
if (req.name().empty()) {
return absl::InvalidArgumentError("name must not be empty");
}
if (req.age() < 0) {
return absl::OutOfRangeError(
absl::StrCat("age must be non-negative, got ", req.age()));
}
return absl::OkStatus();
}
void Handle(const Request& req) {
absl::Status s = ValidateInput(req);
if (!s.ok()) {
LOG(ERROR) << s;
return;
}
// ok path
Process(req);
}

핵심 패턴.

  1. 성공은 OkStatus().
  2. 실패는 XxxError(msg) 형태의 factory.
  3. 호출자는 s.ok()로 검사 또는 매크로(다음 편)로 자동 전파.

#17개의 Canonical Code

17개 코드를 색으로 분류해 보면 다음과 같다.

Status canonical codes

namespace absl {
enum class StatusCode : int {
kOk = 0,
kCancelled = 1,
kUnknown = 2,
kInvalidArgument = 3,
kDeadlineExceeded = 4,
kNotFound = 5,
kAlreadyExists = 6,
kPermissionDenied = 7,
kResourceExhausted = 8,
kFailedPrecondition = 9,
kAborted = 10,
kOutOfRange = 11,
kUnimplemented = 12,
kInternal = 13,
kUnavailable = 14,
kDataLoss = 15,
kUnauthenticated = 16,
};
} // namespace absl

이 코드는 gRPC의 error code와 1

일치한다. 같은 분류 체계.

#각 코드의 의미

코드언제
OK성공
Cancelled호출자가 취소 (CTRL+C, deadline)
Unknown분류 불가 (다른 시스템에서 변환 시 fallback)
InvalidArgument입력이 형식상 잘못 (검증 실패)
DeadlineExceeded시간 초과
NotFound요청한 리소스가 없음
AlreadyExists만들려는 리소스가 이미 있음
PermissionDenied권한 부족 (인증은 OK, 권한이 부족)
ResourceExhaustedquota, rate limit 등
FailedPrecondition시스템 상태가 잘못 (전제 위반)
Aborted동시성 충돌, 트랜잭션 abort
OutOfRange값이 범위 밖 (validation의 하위)
Unimplemented기능 미구현
Internal내부 invariant 위반 (보통 버그)
Unavailable일시적 장애, retry 가능
DataLoss데이터 손상/유실
Unauthenticated인증 실패

코드 선택은 의외로 미묘하다. FailedPrecondition vs InvalidArgument vs OutOfRange의 차이가 자주 헷갈린다. gRPC 문서가 가이드라인을 제공한다.

#API 메서드

absl::Status s = SomeOp();
// 검사
bool ok = s.ok();
absl::StatusCode code = s.code();
absl::string_view msg = s.message();
// 출력 — 디버깅용
LOG(INFO) << s; // "INVALID_ARGUMENT: name must not be empty"
std::string str = s.ToString();
// 비교
if (s.code() == absl::StatusCode::kNotFound) { /*...*/ }

#내부 구현 — 8바이트만으로

// absl/status/status.h 의사 코드
class Status {
public:
// ...
private:
uintptr_t rep_;
// 하위 비트로 ok/error 구분
// ok이면 특수 값 (0 또는 특정 마커)
// error이면 heap-allocated payload를 가리키는 포인터
};
static_assert(sizeof(Status) == sizeof(void*));

가장 중요한 최적화. ok status는 heap 할당 없이 stack에 그대로. 8바이트.

inline Status OkStatus() {
return Status(); // rep_ = 0 (또는 ok marker)
}
inline bool Status::ok() const {
return rep_ == kOkRep; // 단순 비교
}

성공 경로가 hot path인 대부분의 코드에서, Status는 사실상 비용이 없다. error 경로에서만 heap 할당이 일어난다.

#error 경로

error status를 만들면 다음이 일어난다.

absl::Status MakeError(StatusCode code, absl::string_view msg) {
// 1. heap allocation
auto* rep = new StatusRep{
code,
std::string(msg),
// payload map (보통 비어 있음)
};
// 2. rep_에 포인터 저장 (low bit로 error 표시)
return Status(reinterpret_cast<uintptr_t>(rep) | 1);
}

StatusRep는 reference-counted. status를 복사해도 같은 payload를 가리킨다.

#Factory 함수

각 canonical code에 대응하는 factory가 있다.

absl::Status absl::OkStatus();
absl::Status absl::CancelledError(absl::string_view msg);
absl::Status absl::UnknownError(absl::string_view msg);
absl::Status absl::InvalidArgumentError(absl::string_view msg);
absl::Status absl::DeadlineExceededError(absl::string_view msg);
absl::Status absl::NotFoundError(absl::string_view msg);
absl::Status absl::AlreadyExistsError(absl::string_view msg);
absl::Status absl::PermissionDeniedError(absl::string_view msg);
absl::Status absl::ResourceExhaustedError(absl::string_view msg);
absl::Status absl::FailedPreconditionError(absl::string_view msg);
absl::Status absl::AbortedError(absl::string_view msg);
absl::Status absl::OutOfRangeError(absl::string_view msg);
absl::Status absl::UnimplementedError(absl::string_view msg);
absl::Status absl::InternalError(absl::string_view msg);
absl::Status absl::UnavailableError(absl::string_view msg);
absl::Status absl::DataLossError(absl::string_view msg);
absl::Status absl::UnauthenticatedError(absl::string_view msg);

대응되는 predicate도 있다.

bool absl::IsCancelled(const Status&);
bool absl::IsInvalidArgument(const Status&);
bool absl::IsNotFound(const Status&);
// ... 모든 코드에 대해

#코드 리뷰 포인트

#적절한 code 선택

// 회피 — 모든 에러를 Internal로
return absl::InternalError("something failed");
// Good — 의미 있는 분류
if (input.empty()) return absl::InvalidArgumentError("input is empty");
if (!exists) return absl::NotFoundError(absl::StrCat("not found: ", key));
if (!has_permission) return absl::PermissionDeniedError("admin only");

Internal은 “이건 진짜 내부 버그”일 때만. 외부 입력으로 인한 에러는 InvalidArgument / OutOfRange / FailedPrecondition.

#메시지에 충분한 컨텍스트

// 회피 — 정보 부족
return absl::NotFoundError("not found");
// Good — 무엇이 어디서 누락됐는지
return absl::NotFoundError(
absl::StrCat("user not found: id=", user_id, " in table=", table));

#Status를 무시하지 말 것

// 회피
SomeOp(); // Status 반환값을 버림 — 경고도 안 남
// Good
absl::Status s = SomeOp();
if (!s.ok()) {
LOG(ERROR) << s;
return s;
}

absl::Status[[nodiscard]]이므로 컴파일러가 무시를 경고한다. 그래도 명시적 처리가 권장.

#자주 보는 안티패턴

// 회피 — bool 반환 + 별도 에러 메시지
bool DoIt(std::string* err_msg);
if (!DoIt(&msg)) {
LOG(ERROR) << msg;
}
// Status가 둘을 한 번에 표현.
// Good
absl::Status DoIt();
if (auto s = DoIt(); !s.ok()) LOG(ERROR) << s;
// 회피 — exception을 catch 후 Status로 변환을 매번
try {
DoExternal();
} catch (const std::exception& e) {
return absl::InternalError(e.what());
}
// catch는 Abseil 코드의 끝(public API boundary)에서만.
// Good — 가능하면 exception 안 던지는 라이브러리 선택
// 어쩔 수 없으면 wrapper에서 한 번만 변환
// 회피 — Status를 const Status&가 아닌 값으로 받아 modify
absl::Status TryIt() {
absl::Status s = SomeOp();
s = absl::OkStatus(); // 원본 무시
return s;
}
// Good
absl::Status TryIt() {
if (auto s = SomeOp(); !s.ok()) {
// 처리
}
return absl::OkStatus();
}

#std와의 비교

도구장점단점
std::error_code가벼움 (16바이트), 표준메시지 없음, error category 등록 복잡
C++ exception컴파일러 통합runtime 비용, ABI 영향
bool + out param단순메시지·코드 분리
absl::Status메시지·코드·payload 통합, OK 경로 zero-overheadAbseil 의존

std::expected (C++23)이 일부 역할을 대체할 수 있지만, canonical code 체계와 payload 시스템은 Abseil 고유.

#정리

  • absl::Status는 exception 없는 Google 표준 에러 타입.
  • ok 경로는 8바이트 stack, error 경로는 heap-allocated payload.
  • 17개의 canonical code (gRPC와 일치).
  • factory 함수와 predicate가 모든 코드에 대해 제공.
  • Internal은 진짜 내부 버그일 때만. 외부 입력 에러는 InvalidArgument/NotFound 등.

#다음 편

Part 3-02에서 absl::StatusOr<T>를 본다. “값이거나 에러”를 한 type으로 표현하는 패턴이고, 함수가 보통 반환하는 값과 에러를 합쳐서 다룬다.

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