RangeError: Maximum call stack size exceeded 에러 해결법 – 원인 분석부터 완벽 해결까지

🚨 도입부

프로그래밍을 하면서 가장 짜증나는 순간 중 하나는 바로 예상치 못한 에러 메시지와 마주할 때입니다. 특히 ‘RangeError: Maximum call stack size exceeded’라는 메시지를 만나면 많은 개발자들이 당혹감을 느끼곤 합니다. 왜냐하면 이 에러는 프로그램이 재귀적 함수 호출로 인해 스택 오버플로우가 발생했음을 의미하기 때문입니다. 이 글에서는 이 에러가 발생할 수 있는 다양한 시나리오와 그에 대한 구체적인 해결책을 제공하여 여러분의 문제 해결을 돕고자 합니다. 예를 들어, 코드에서 무한 재귀 호출이 발생하거나 잘못된 알고리즘 설계로 인해 발생할 수 있습니다. 이 글을 통해 여러분은 이 에러를 빠르고 효율적으로 해결할 수 있는 방법을 배우게 될 것입니다. 예상 해결 시간은 약 1~2시간 정도이며, 난이도는 중급으로 설정되어 있습니다.

🔍 에러 메시지 상세 분석

‘RangeError: Maximum call stack size exceeded’라는 에러 메시지는 함수 호출 스택이 최대 크기를 초과했음을 알려줍니다. 이 에러는 보통 무한 재귀 호출이 있을 때 발생합니다. 이러한 상황은 함수가 종료되지 않고 계속해서 자신을 호출할 때 일어납니다. 예를 들어, 다음과 같은 코드에서 발생할 수 있습니다:

function recursive() {
  return recursive();
}
recursive();

이 코드는 함수가 종료되지 않고 계속해서 자신을 호출하기 때문에 스택 오버플로우가 발생합니다. 이 에러는 다양한 상황에서 발생할 수 있습니다. 첫째, 재귀 함수의 종료 조건이 잘못 설정된 경우입니다. 둘째, 순환 참조가 있는 객체를 JSON으로 직렬화하려고 할 때입니다. 셋째, 복잡한 계산을 반복적으로 수행하는 루프에서 발생할 수 있습니다. 넷째, 잘못된 이벤트 핸들러가 무한 루프를 유발할 때입니다. 마지막으로, 대규모 데이터 구조를 순회할 때 발생할 수 있습니다. 이 에러를 이해하려면 초보자도 각 부분을 해석하는 방법을 알아야 합니다. ‘RangeError’는 범위와 관련된 에러임을, ‘Maximum call stack size exceeded’는 호출 스택 크기를 초과했음을 의미합니다.

🧐 발생 원인 분석

이 에러의 주요 원인 중 하나는 재귀 함수에서 종료 조건이 누락되거나 잘못 설정된 경우입니다. 예를 들어, 피보나치 수열을 계산할 때 종료 조건을 잘못 설정하면 다음과 같은 무한 재귀 호출이 발생할 수 있습니다:

function fibonacci(n) {
  if (n <= 1) return n;
  return fibonacci(n - 1) + fibonacci(n - 2);
}
fibonacci(100000);

두 번째 원인은 순환 참조가 있는 객체를 JSON으로 직렬화하려고 할 때입니다. JSON.stringify() 함수를 사용할 때 다음과 같은 에러가 발생할 수 있습니다:

let circularObj = {};
circularObj.self = circularObj;
JSON.stringify(circularObj);

세 번째 원인은 복잡한 계산을 반복적으로 수행하는 루프에서 발생할 수 있는 스택 오버플로우입니다. 대규모 데이터 구조를 순회할 때 종료 조건을 명확히 설정하지 않으면 무한 루프에 빠질 수 있습니다. 네 번째 원인은 잘못된 이벤트 핸들러가 무한 루프를 유발하는 상황입니다. 버튼 클릭 이벤트가 버튼을 다시 클릭하도록 설정된 경우 무한히 호출될 수 있습니다. 마지막으로, 순환 참조가 있는 데이터 구조를 잘못 사용하면 스택 오버플로우가 발생할 수 있습니다. 이러한 원인들은 주로 개발자의 실수나 코드의 복잡도로 인해 발생하며, 각 원인을 확인하기 위한 간단한 방법은 코드의 각 부분을 점검하고 로그를 추가하여 함수 호출 순서를 추적하는 것입니다.

✅ 해결 방법

즉시 해결할 수 있는 방법으로는 무한 재귀 호출을 즉시 멈추고 코드의 종료 조건을 점검하는 것입니다. 다음은 빠르게 문제를 해결할 수 있는 세 가지 방법입니다:

// 방법 1: 종료 조건 추가
function safeRecursive(n) {
  if (n <= 0) return;
  console.log(n);
  safeRecursive(n - 1);
}
safeRecursive(10);

이 방법은 재귀 호출의 종료 조건을 명확히 설정하여 스택 오버플로우를 방지합니다.

// 방법 2: 순환 참조 감지 및 제거
let obj = {};
obj.self = obj;
function removeCircularReferences(obj) {
  const seenObjects = new WeakSet();
  function detect(obj) {
    if (obj && typeof obj === 'object') {
      if (seenObjects.has(obj)) return;
      seenObjects.add(obj);
      for (const key in obj) {
        if (obj.hasOwnProperty(key)) {
          detect(obj[key]);
        }
      }
    }
  }
  detect(obj);
}
removeCircularReferences(obj);
JSON.stringify(obj);

이 방법은 순환 참조를 제거하여 JSON 직렬화 시 발생하는 스택 오버플로우를 방지합니다.

// 방법 3: 이벤트 핸들러 잘못 설정 방지
button.addEventListener('click', function handleClick() {
  console.log('Button clicked');
  // 이벤트 핸들러가 버튼을 다시 클릭하지 않도록 설정
  button.removeEventListener('click', handleClick);
});

이 방법은 잘못된 이벤트 핸들러 설정을 수정하여 무한 루프를 방지합니다.

보다 표준적인 해결법으로는 함수 호출 스택을 최적화하는 방법이 있습니다. 트램폴린 기법을 사용하여 재귀 호출을 반복문으로 변환할 수 있습니다. 이는 재귀 호출 대신 명시적 반복을 사용하여 스택 오버플로우를 방지합니다.

// 트램폴린 기법을 사용한 재귀 호출 변환
function trampoline(fn) {
  return function(...args) {
    let result = fn.apply(this, args);
    while (typeof result === 'function') {
      result = result();
    }
    return result;
  };
}
function sum(x, y) {
  if (y > 0) {
    return () => sum(x + 1, y - 1);
  } else {
    return x;
  }
}
const trampolinedSum = trampoline(sum);
console.log(trampolinedSum(1, 10000));

이 방법은 함수 호출을 반복문으로 변환하여 스택 사용량을 줄이고 성능을 개선합니다.

고급 해결 방법으로는 Tail Call Optimization(TCO)을 사용하는 방법이 있습니다. 이는 함수가 자신의 호출을 끝부분에서 반환하는 경우 스택을 사용하지 않고 실행되는 최적화 기법입니다. 그러나 이 기법은 모든 JavaScript 엔진에서 지원되지 않으므로 사용 시 주의가 필요합니다.

// TCO를 활용한 재귀 함수
"use strict";
function factorial(n, acc = 1) {
  if (n <= 1) return acc;
  return factorial(n - 1, n * acc);
}
console.log(factorial(10000));

이 방법은 함수 호출을 최적화하여 재귀 호출로 인한 스택 오버플로우를 방지합니다. 해결 후, 해결 방법이 제대로 적용되었는지 확인하기 위해 로그를 추가하거나 테스트 케이스를 작성하여 함수의 종료와 결과를 확인할 수 있습니다.

🛡️ 예방법 및 베스트 프랙티스

이 에러를 예방하기 위해서는 몇 가지 베스트 프랙티스를 따르는 것이 중요합니다. 먼저, 재귀 함수를 작성할 때는 항상 종료 조건을 명확히 정의해야 합니다. 종료 조건이 없으면 무한 재귀로 이어질 수 있습니다. 또한, 순환 참조가 있는 객체를 직렬화할 때는 사전에 순환 참조를 감지하고 제거하는 것이 좋습니다. 이를 위해 JSON.stringfy()와 함께 순환 참조를 처리할 수 있는 라이브러리를 사용하는 것도 좋은 방법입니다. 코드 작성 시 주의사항으로는 복잡한 알고리즘을 작성할 때 반복문을 사용할지 재귀를 사용할지를 신중히 결정하는 것입니다. 반복문은 일반적으로 스택 사용량을 줄일 수 있으므로, 가능하다면 반복문을 사용하는 것이 좋습니다.

또한, 코드 린터를 사용하여 코드의 품질을 높이고 잠재적인 오류를 사전에 발견할 수 있도록 해야 합니다. ESLint와 같은 도구를 활용하여 코드 스타일을 통일하고, 잘못된 패턴을 감지할 수 있습니다. 팀 개발 시에는 코드 리뷰를 통해 코드의 품질을 높이고, 무한 재귀와 같은 오류를 사전에 발견할 수 있도록 해야 합니다. 관련 문서화를 통해 코드의 구조와 알고리즘을 명시적으로 설명하여 팀원이 쉽게 이해할 수 있도록 도와야 합니다.

🎯 마무리 및 추가 팁

이 글에서는 'RangeError: Maximum call stack size exceeded' 에러의 발생 원인과 해결 방법을 상세히 다루었습니다. 핵심 내용은 다음과 같습니다:

• 재귀 함수 작성 시 종료 조건을 명확히 설정해야 한다.
• 순환 참조가 있는 객체 직렬화 시 사전에 처리해야 한다.
• 트램폴린 기법과 TCO를 사용하여 스택 사용량을 줄일 수 있다.

비슷한 에러로는 'TypeError: Converting circular structure to JSON'이 있으며, 이는 순환 참조가 있는 객체를 JSON으로 직렬화할 때 발생할 수 있습니다. 추가 학습 리소스로는 Mozilla Developer Network(MDN)와 JavaScript.info에서 재귀 함수와 스택에 대한 심화 내용을 확인할 수 있습니다. 마지막으로, 이 글이 여러분의 문제 해결에 도움이 되었기를 바랍니다. 끊임없는 학습과 도전으로 더 나은 개발자가 되실 수 있습니다. 응원합니다!