[PCCE] LV3 파이썬 완전정복: Part 9 디버깅 유형 및 오류 찾기 전략

버그를 잡아라 – 디버깅 문제의 특징

프로그래밍에서 **디버깅(Debugging)**은 오류(버그)를 찾아 수정하는 과정입니다. PCCE 시험에서는 완성된 코드가 주어졌는데 결과가 예상과 다를 때, 그 원인을 찾아내어 올바르게 고치는 유형의 문제가 출제됩니다. 이는 단순히 문법을 아는 것 이상으로, 논리적인 결함을 식별하는 능력을 평가합니다. 초보 코더들이 흔히 저지르는 실수를 코드에서 찾아내는 형태가 많습니다. 이번 파트에서는 대표적인 오류 종류와 디버깅 접근법을 살펴보고, PCCE 디버깅 문제를 효율적으로 푸는 전략을 정리하겠습니다.

개념 설명: 오류의 종류와 디버깅 접근법

1. 오류의 종류:

구문 오류(Syntax Error): 잘못된 문법 때문에 실행조차 안 되는 오류입니다. 예: 괄호 안 닫음, 콜론 빠짐, 오타 등. 이런 오류는 인터프리터/컴파일러가 메시지를 주기 때문에 비교적 찾기 쉽습니다. PCCE에선 이런 건 거의 안 내겠죠. (혹시 빈칸 채우기에서 세미콜론 누락 정도?)
런타임 오류(Runtime Error): 실행 중에 발생하는 오류. 예: 0으로 나누기(ZeroDivisionError), 인덱스 범위 초과(IndexError), null 참조 등. 이건 입력이나 로직에 따라 특정 상황에서만 터지는 것이라, 원인 파악에 주의가 필요합니다.
논리 오류(Logic Error): 코드가 실행은 되는데 결과가 잘못 나오는 경우입니다. 알고리즘이나 조건, 계산이 잘못된 버그죠. 예: 합계를 구하는 코드에서 초깃값을 1로 시작했다던가, 반복을 한 번 덜/더 했다던가. 이런 오류는 에러 메시지도 없어서 출력 결과를 보고 추리해야 합니다. PCCE 디버깅은 주로 이 범주입니다.

2. 디버깅 접근법:

재현과 관찰: 오류를 일으키는 입력이나 상황을 찾아내고, 해당 상황에서 코드의 상태(변수 값, 흐름)을 추적합니다. 시험에서는 이미 어떤 입력에서 잘못된 출력이 나온다고 알려주거나, 또는 코드 일부와 의도한 기능 설명을 주고 어긋남을 찾게 할 겁니다. 이때 머릿속으로 또는 종이에 변수 추적을 하면 도움이 됩니다. 작은 예제 입력으로 한 줄씩 코드를 따라가며 값 변화를 적어보세요.
출력 비교: 원하는 출력과 실제 출력을 비교하면 단서가 나옵니다. 예: 원하는 값보다 늘 1 작게 나온다면, 루프 범위가 하나 모자란구나 짐작할 수 있습니다. 또는 특정 경우에 0이 출력돼야 하는데 아무것도 안 나온다면, 조건 분기 누락일 수 있죠.
의심 가는 패턴: 초보자들이 흔히 하는 실수 패턴이 있습니다:
- 오프바이원(Off-by-one): 루프 인덱스를 1칸 덜/더 도는 실수.
- 초기값/누적 오류: 합계나 카운트 초기값 잘못 지정, 또는 누적 변수가 범위 벗어나서 reset 안 됨.
- 잘못된 조건식: 부등호 방향, = 하나 빼먹음 (타 언어), 논리 연산 우선순위 등.
- 변수 범위(scope) 문제: 함수 안에서 전역변수와 같은 이름 써서 의도와 다르게 동작.
- 자료형 오류: 정수로 해야 할 걸 문자열로 두고 + 연산한다든가, 반대로.
- 대소문자/철자 실수: "String" vs "string", 오타 등.
- 알고리즘적 실수: 예를 들어 정렬되어야 하는데 안 했다든지, 무한루프 등.
이런 패턴을 미리 알아두면 코드에서 빠르게 눈에 띕니다. PCCE 기출 예를 보면, 6번 “가채점” 문제에서는 점수 리스트 비교 시 인덱스 off-by-one 버그가 있었죠. 8번 “창고정리” 문제에서는 clean 리스트 인덱스 관리가 관건이었고, 잘못하면 마지막에 남는 빈 칸 처리 실수 등이 있을 수 있었습니다.
부분 주석 처리: (시험장에서 코드를 직접 실행해볼 순 없지만 사고 실험으로) 코드 일부를 건너뛰며 문제를 좁히는 방법입니다. 예: 함수가 길다면 그 중간 연산 결과(중간 변수)를 출력해본다거나 (시험 중엔 못하지만, 눈으로 계산), 또는 의심되는 if 블록을 한 번 통째로 제거한 경우 상상해본다거나.

3. PCCE 디버깅 문제 풀이 팁:

문제 이해: 주어진 코드와 원래 의도를 비교하는 게 출발입니다. 보통 문제 설명에 "이 코드는 ~~를 수행하려 한다"처럼 의도와 코드가 함께 주어집니다. 그럼 "의도: A, 코드: B"로 차이를 찾습니다. 예: 의도는 합계 내기인데 코드가 평균 내고 있으면 그게 버그죠.
주석 활용: 종이에 주요 변수 옆에 현재값 써놓으며 따라가세요. 또는 의사코드로 바꿔 그려보면 논리 흐름이 더 명확해집니다.
테스트 케이스 생각: 가능하면 간단한 입력을 가정하고 수동으로 코드 돌려보세요. 그 결과가 상식에 어긋나는 순간이 바로 버그 포인트입니다.
하나씩 검증: 여러 오류가 있다면 한 번에 다 찾기 어렵습니다. 의심되는 것부터 하나씩 수정한다고 가정하고, 그 영향은 어떻게 되는지 생각합니다. "만약 이 <= 를 <로 고치면 원하는 출력을 얻을까?" 이런 식으로. 여러가지가 꼬여 있다면, 차례로 개선하는 시나리오를 세워야 합니다.

실습 예제: 작은 코드의 버그 찾기

아래는 몇 가지 버그가 있는 코드와 이를 디버깅하는 예시입니다.

# 코드 예시

# 버그가 있는 코드 예시 1: 리스트 합계 계산 (의도: 리스트 비어있으면 0, 아니면 합계 출력)
def buggy_sum(numbers):
    total = 1  # 버그: 초기값 잘못 설정 (빈 리스트일 때 1 반환됨)
    for n in numbers:
        total += n
    return total

print(buggy_sum([1,2,3]), "의도한 답: 6")   # 현재 출력 7 -> 6 되어야
print(buggy_sum([]), "의도한 답: 0")       # 현재 출력 1 -> 0 되어야

# 디버깅:
# 문제: total 초기값 1로 설정됨. 빈 리스트 입력 시 1 리턴 -> 논리 오류.
# 수정: total = 0 로 변경.

# 버그가 있는 코드 예시 2: 두 점 사이의 거리 구하기 (의도: 유클리드 거리, 반올림하여 소수2째자리 출력)
import math
def buggy_dist(x1,y1,x2,y2):
    dx = x2-x1
    dy = y2-y1
    dist = math.pow(dx, 2) + math.pow(dy, 2)
    dist = math.sqrt(dist)
    print("거리:", format(dist,".2f"))
    # 버그: format 결과를 출력만 하고 반환 안 함 (또는 print대신 return해야 할 수도)

buggy_dist(0,0,3,4)  # 예상 5.00
# 출력은 "거리: 5.00" (문제 없나? 하지만 만약 return해야 쓸 수 있음)
# 또, math.pow 대신 dx**2 + dy**2 써도 되고, print 대신 return dist.

# 버그가 있는 코드 예시 3: 1~N까지 숫자 문자열 생성 (의도: "1,2,...,N")
def buggy_sequence(n):
    s = ""
    for i in range(1, n+1):
        s += str(i) + ","
    return s  # 버그: 마지막에 불필요한 콤마가 붙음

print(buggy_sequence(5), "의도한 답: 1,2,3,4,5")
# 출력: "1,2,3,4,5," -> 의도: "1,2,3,4,5"

# 디버깅:
# 문제: 맨 끝 콤마 제거 필요. 해결: 루프 후 s = s.rstrip(",") 하거나, 처음부터 ','.join 쓰는 방법도.

설명: 위 예제에서 각 함수에는 전형적인 버그가 있습니다:

예1: 합계 초기값 1 실수. 이는 누적 연산 초깃값 오류의 전형. 수정은 0으로 하거나 total = 0 if list empty else numbers[0] etc.
예2: 거리 계산. 이건 크게 버그 없지만, print vs return 혼동, format 사용. 만약 이 함수 의도가 값 반환이라면 return format(dist,".2f")해야. 또는 print 유지하려면 호출 측 기대도 print일 것. PCCE에서는 이런 mismatch 물을 수 있습니다. (예: 함수는 반환하게 해놓고 main에서 print 호출해야 하는데, 함수 내에서 print 해버려서 두 번 출력되는 경우)
예3: 마지막 콤마. 출력 형식 미스. 수정은 join으로 바꾸거나, 완성 후 s[:-1] 잘라내는 방법.

PCCE 출제 포인트 분석: 디버깅 분야

빈칸 채우기 vs 설명형: 디버깅 문제는 형식이 두 가지로 나올 수 있어요. (a) 코드 일부가 비어 있고 "올바른 코드를 써넣으시오" 방식. (b) 코드 전문이 있고, 어디가 잘못됐는지 기술하게 하거나 고친 코드를 제출하게 하는 방식. PCCE에서는 아마 (a)형태 기출이 있는 듯합니다. 블로그 후기에서 "디버깅에서 시간초과로 못 풀었다"는 말도 있었으니, 꽤 까다로운 문제도 있는 듯.
기출 예시: 6번 가채점 문제은 'if (our_score[i] == score_list[numbers[i]-1])' 부분이 핵심으로, 아마 원래 틀린 코드가 score_list[numbers[i]]였거나 그런 index off-by-one이었을 가능성이 높습니다. 그걸 -1 해주는게 디버깅 포인트였겠죠. 8번 창고정리도 "아래 코드에 틀린 부분이 없습니다"란 주석이 있었지만, 그건 최종 정답이었고 틀린 부분은 아마 clean_num, clean_storage 갱신 부분이 처음엔 잘못돼 있었을 겁니다.
시간 관리: 디버깅 문제는 생각을 요하므로 시간 소모 큽니다. 앞서 팁에서도 언급했지만, 쉬운 문제 먼저 풀고 남는 시간에 몰입해서 푸는 전략이 좋습니다.
자신의 실수 패턴 학습: 평소 코딩하면서 자주 저지른 실수를 되짚어보세요. 그럼 시험장에서 그런 패턴의 버그가 더 눈에 잘 띕니다. '아 이건 나도 자주 까먹는 거!' 하면서.
언어별 디버깅 차이: 만약 PCCE에서 C++/Java 코드 디버깅 문제가 나온다면, Python 응시생이어도 읽을 수 있게 준비해야 합니다. 기본 문법은 같으니 if,for 알면 대부분 이해됩니다. 다만, 예를 들어 C계열에선 배열이 0으로 초기화 안 돼서 쓰레기값 가진다든지, 문자열 끝에 '\0' 누락, 메모리 관리 등 Python에 없는 버그 포인트도 있습니다. 하지만 Lv3에서는 그런 저수준보단 논리 버그 낼 거라, 큰 걱정은 없어요.
자신감과 침착함: 디버깅은 약간 퍼즐 푸는 느낌으로 침착히 해야 합니다. 버그를 끝까지 못 찾으면 굉장히 좌절스럽지만, 일단 의심가는 부분마다 '혹시 이것 때문인가?' 하고 체크하다 보면 꼭 실마리가 보입니다.

마무리 요약 및 꿀팁

디버깅은 초보 개발자에게 어려울 수 있지만, 그만큼 실력을 향상시켜주는 활동입니다. PCCE를 준비하며 의도적으로 버그 난 코드를 보고 고쳐보는 연습도 도움이 됩니다.

꿀팁:

Rubber Duck 디버깅: 혼자 디버깅할 때 효과적인 방법으로, 문제 상황을 누군가(혹은 고무오리 장난감)에게 설명한다고 생각하고 한 문장씩 이야기해보는 겁니다. "지금 이 함수는 리스트 합을 구하려고 해. total을 1로 시작했네. 리스트가 비어있으면 그냥 1이 리턴돼 버리겠군?" 이렇게 말로 풀면 스스로 이상한 점을 깨닫게 됩니다. 시험 중에 말을 소리내긴 어렵지만, 머릿속으로 이런 식으로 흐름을 설명해보세요.
디버그 툴 활용 (사전 연습): IDE의 디버거를 사용해서 브레이크포인트 걸고 한 줄씩 실행해보는 경험을 쌓으세요. 그러면 변수 상태를 실시간으로 보며 버그를 잡는 법을 체득할 수 있습니다. 시험에서 직접 못 쓰더라도, 그 사고방식이 몸에 배면 글로 주어진 코드도 머릿속 '가상 디버거'로 추적할 수 있게 됩니다.
테스트 케이스 제작: 주어진 코드가 어디서 잘못될지 감이 안 오면, 작은 입력을 여러 개 생각해서 그 결과를 코드 따라 계산해보세요. 그러다 보면 특정 케이스에서만 이상한 결과가 나올 때가 있습니다. 그 케이스가 버그를 드러내주는 촛불이죠. 어려운 버그일수록 극단적인 테스트 (빈 리스트, 1이나 0 같은 경계값, 중복 상황 등)를 해보는 게 유용합니다.
"틀린 게 없다" 함정 주의: 경우에 따라 문제에서 "다음 코드의 잘못된 부분을 찾아 고치시오. (틀린 부분이 없으면 '정상'이라고 적으시오)" 이런 식으로 없을 수도 있게 합니다. 함정이지만, 실제로 전부 맞는 코드일 가능성도. 그러나 시험엔 대부분 뭔가 있습니다. 만약 진짜 못 찾겠으면, 그때 차라리 '정상'이라고 쓰는 게 부분점수보다 나을 수 있겠네요(하지만 이건 최후 수단).

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버그를 잡아라 – 디버깅 문제의 특징

개념 설명: 오류의 종류와 디버깅 접근법

실습 예제: 작은 코드의 버그 찾기

PCCE 출제 포인트 분석: 디버깅 분야

마무리 요약 및 꿀팁

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