[파이썬] pdb 디버거로 메모리 누수 탐지하기

메모리 누수는 소프트웨어 개발 중에 자주 발생하는 문제입니다. 메모리 누수는 사용하지 않는 메모리를 계속 차지하고 있어 시스템 성능 저하 및 예기치 않은 동작으로 이어질 수 있습니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 디버깅 도구인 pdb를 사용하여 메모리 누수를 탐지하는 방법을 알아보겠습니다.

pdb란?

pdb는 파이썬에서 제공하는 기본적인 디버깅 도구입니다. pdb를 사용하면 코드 실행 도중 중단점을 설정하고, 변수의 값을 확인하며, 프로그램의 흐름을 따라가며 디버깅할 수 있습니다.

메모리 누수를 탐지하는 방법

  1. 코드에 중단점 설정하기

    메모리 누수를 탐지하기 위해서는 첫 번째 단계로 중단점을 설정해야 합니다. 중단점은 코드의 실행을 멈추고 디버깅 모드로 전환하는 지점을 말합니다.

    import pdb
    
    def calc_sum(n):
        sum = 0
        for i in range(n):
            sum += i
        return sum
    
    pdb.set_trace()  # 중단점 설정
    
    result = calc_sum(100)
    print(result)
    

    위 예제 코드에서 pdb.set_trace()를 통해 코드 실행 중 멈출 수 있는 중단점을 설정하였습니다.

  2. 중단점에서 gc.collect() 호출하기

    gc.collect()는 파이썬의 가비지 컬렉터를 명시적으로 호출하는 함수입니다. 가비지 컬렉터는 사용되지 않는 메모리를 회수하는 역할을 합니다.

    중단점에서 gc.collect()를 호출하여 가비지 컬렉터를 실행하고 메모리 누수를 탐지합니다.

    import pdb
    import gc
    
    def calc_sum(n):
        sum = 0
        for i in range(n):
            sum += i
        return sum
    
    pdb.set_trace()  # 중단점 설정
    
    result = calc_sum(100)
    gc.collect()  # 가비지 컬렉터 호출
    print(result)
    

    중단점에서 gc.collect()를 호출하고 난 후에 메모리 사용량을 확인하여 메모리 누수 여부를 파악할 수 있습니다.

  3. 디버깅 및 분석하기

    중단점에서 디버깅 모드로 전환되면 pdb 프롬프트가 나타납니다. 여기에서 변수의 값을 확인하거나 코드의 흐름을 따라가며 메모리 누수를 분석할 수 있습니다.

    (Pdb) print(gc.garbage)  # 가비지 컬렉터로 인해 수집된 객체들 확인
    (Pdb) continue  # 코드 실행 재개
    

    pdb 프롬프트에서 gc.garbage를 통해 가비지 컬렉터로 인해 수집된 객체들을 확인할 수 있습니다. 이를 통해 메모리 누수를 분석하고 수정할 수 있습니다.

결론

메모리 누수는 소프트웨어의 성능을 저하시키고 예기치 않은 동작으로 이어질 수 있는 심각한 문제입니다. pdb를 사용하여 중단점을 설정하고 가비지 컬렉터를 호출하여 메모리 누수를 탐지하고 분석할 수 있습니다. 이를 통해 안정적이고 효율적인 프로그램을 개발할 수 있습니다.