처음하시는 분들을 위한 C언어 기초강의 시즌2 - 27 [C언어의 파일 입출력2]

제 27강) C언어의 파일 입출력2

파일 입출력의 두번째 시간입니다.

 

4) 무작위 접근(fseek, ftell)

먼저 fseek 함수부터 살펴보겠습니다.

원형: int fseek ( FILE * stream, long int offset, int origin );
//                스트림,        위치,            위치가 시작되는

fseek 함수는 해당 스트림의 위치 지정자를 지정된 위치로 옮기는 역할을 하는데요.

이 fseek 함수는 3가지의 인수를 필요로 합니다.

무작위로 접근할 스트림(stream)과 해당 스트림의 접근이 시작될 위치(origin), 그리고 그 위치(origin)로 부터 얼마나 떨어져 있는지에 대한 정도(offset)가 들어가게 됩니다.

반환 값은 성공적으로 접근했을 시 0, 그게 아닐 시에는 0이 아닌 값을 반환합니다.

 

먼저 예제를 봅시다.

// 예제 출처: http://www.cplusplus.com/reference/cstdio/fseek/
 
/* fseek example */
#include <stdio.h>
 
int main()
{
    FILE *pFile = fopen("example.txt", "wb");
    fputs("This is an apple.", pFile);
    fseek(pFile, 9, SEEK_SET);
    fputs(" sam", pFile);
    fclose(pFile);
    return 0;
}

(위의 예제는 CPlusPlus.com에서 가져왔습니다.)

8번 줄에서 example 이라는 파일을 이진접근으로 생성합니다.

9번 줄에서 해당 파일에 "This is an apple." 이라는 문장을 넣습니다.

10번 줄에서 현재 열려있는 파일을 SEEK_SET 위치로부터 9만큼 떨어진 위치로 지정자를 조정합니다.

 

fseek 함수에서 사용하는 시작 위치(origin)

SEEK_SET : 파일의 맨 앞 SEEK_CUR: 현재 파일 포인터 위치 SEEK_END: 파일의 끝

 

즉, 10번줄을 다시 설명하자면 현재 열려있는 파일을 맨 앞에서 9번째 위치한 지점으로 위치 지정자를 조정합니다.

이때 9번째 위치한 자리란

이 지점을 뜻합니다.

1부터 시작하는 것이 아닌 0부터 시작하므로 배열처럼 주의가 필요합니다.

 

11번 줄에서 현재 위치(9)에 " sam"을 추가합니다.

그렇게 되면

9번 위치부터 하나씩 새로운 것으로 채우게 되고 파일 위치 지정자는 13에 위치하게 됩니다.

 

그래서 결과는 다음과 같습니다.

 

fseek 함수 사용시 주의 사항

fseek 함수의 offset 값을 설정시 이진모드로 접근하는 것이 아니라면 조심해야합니다. (즉, 텍스트 모드로 접근 시 가급적 0을 넣어서 사용해야 합니다.) (텍스트 모드에서는 환경에 따라 처리 기본 단위가 달라지기 때문이죠.)

 

다음은 ftell 함수를 봅시다.

원형: long int ftell ( FILE * stream );

성공적으로 실행했다면 현재 파일 스트림의 위치 지정자의 위치를 반환합니다.

실패 했다면 -1L을 반환합니다.

(L은 Long형 변수의 값을 뜻합니다.)

 

바로 위에서 본 예제에 덧붙여 봅시다.

#include <stdio.h>
 
int main()
{
    FILE *pFile = fopen("example.txt", "wb");
    fputs("This is an apple.", pFile);
    fseek(pFile, 9, SEEK_SET);
    fputs(" sam", pFile);
 
    long curPosition = ftell(pFile);
    printf("현재 위치: %d\n", curPosition);
    fclose(pFile);
    return 0;
}

8번 줄 까지는 동일합니다.

10번 줄에서 현재 파일 위치 지정자의 위치를 curPosition이라는 Long 형 변수에 넣습니다.

그리고 11번 줄에서 출력합니다.

위의 fseek예제를 볼때 마지막으로 파일 위치 지정자의 위치는 13이라고 했습니다.

정말로 그렇군요.

 

이 ftell 함수는 fseek의 offset에도 넣어서 사용할 수 있습니다.

단, 가급적 위에서 설명했듯이 이진 접근으로 처리 할 상황에서만 사용하세요.

(즉, 한글 처리같은 것 제외)

 

 

5) 이진 파일 입출력(fread, fwrite)

이 두 함수는 이진 접근할 시에 많이 사용하는 파일 입출력 함수입니다.

원형: size_t fread ( void * ptr, size_t size, size_t count, FILE * stream );
                   데이터 버퍼, 데이터하나의크기, 데이터 개수,  스트림

fread는 데이터 버퍼(ptr)에 데이터 크기에 맞는(size) 데이터를 count개 만큼 stream을 이용하여 읽어들입니다.

반환하는 값은 데이터가 전부 다 read되었다면 그 데이터의 개수(count)를 반환합니다.

 

원형: size_t fwrite ( const void * ptr, size_t size, size_t count, FILE * stream );
                          데이터 버퍼, 데이터하나의크기, 데이터 개수, 파일 스트림

fwrite는 데이터 버퍼에 있는 size크기의 데이터(ptr) count개를 stream에 씁니다.

반환하는 값은 데이터가 전부 다 write되었다면 그 데이터의 개수(count)를 반환합니다.

 

예제를 보면서 자세히 익혀봅시다.

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
 
typedef struct _POINT
{
    char* name;
    int xpos;
    int ypos;
}POINT;
 
int main()
{
    POINT point = { "point1", 12, 14 };
    FILE *pFile = fopen("example.txt", "wb");        // 2진 쓰기 모드
 
    // 파일 스트림(pFile)에 데이터(point) 1개가 POINT 크기로 잘 들어갔는지 판단
    if (fwrite(&point, sizeof(POINT), 1, pFile) != 1)    // 제대로 들어가지 않았다면
    {
        printf("에러: 파일 입력이 잘못되었습니다.\n");
        exit(1);
    }
    fclose(pFile);                                    // 쓰기 모드로 열린 파일 스트림 닫기
 
    pFile = fopen("example.txt", "rb");                // 2진 읽기 모드
    POINT copyPoint;
    // 파일 스트림(pFile)에서 POINT 크기의 데이터 1개를 가져와서 copyPoint에 잘 넣었는지 판단
    if (fread(&copyPoint, sizeof(POINT), 1, pFile) == 1)    // 제대로 데이터가 잘 들어왔다면
    {
        printf("읽어온 데이터: %s(%d, %d)\n", copyPoint.name, copyPoint.xpos, copyPoint.ypos);
    }
    else
    {
        printf("데이터를 읽어오지 못했습니다.\n");
    }
    
    fclose(pFile);                                    // 읽기 모드로 열린 파일 스트림 
    return 0;
}

위의 예제는 POINT 구조체의 자료를 2진모드로 데이터를 기록하고, 다시 불러오는 예제입니다.

위의 예제에서는 데이터를 1개로 했기 때문에 fread나 fwrite의 count에 1만 들어갔습니다.

만일 배열이라면 어떻게 count를 해야할까요?

 

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define MAX 3            // 배열의 크기
 
typedef struct _POINT
{
    char* name;
    int xpos;
    int ypos;
}POINT;
 
int main()
{
    POINT point[MAX] = { {"point1", 12, 14}, {"point2", 24, 11}, {"point3", 5, 114} };
    FILE *pFile = fopen("example.txt", "wb");
 
    if (fwrite(point, sizeof(POINT), MAX, pFile) != MAX)        // 배열이기 때문에 &생략
    {
        printf("에러: 파일 입력이 잘못되었습니다.\n");
        exit(1);
    }
    fclose(pFile);
 
    pFile = fopen("example.txt", "rb");
    POINT copyPoint[MAX];
    if (fread(copyPoint, sizeof(POINT), MAX, pFile) == MAX)        // 배열이기 때문에 &
    {
        for (int i = 0; i < MAX; i++)
        {
            printf("읽어온 데이터 %d: %s(%d, %d)\n", i + 1, copyPoint[i].name, copyPoint[i].xpos, copyPoint[i].ypos);
        }
    }
    else
    {
        printf("데이터를 읽어오지 못했습니다.\n");
    }
    
    fclose(pFile);
    return 0;
}

배열이기 때문에 fwrite와 fread의 count를 해당 배열의 크기로 대체하고 데이터 버퍼를 배열명으로 해주면 됩니다.

 

 

6) 텍스트와 이진의 차이

바로 위에서 본 fread, fwrite예제를 실행하면 example.txt 파일이 생성됩니다.

그리고 실행해보면

위와 같이 이상하게 저장(이진값)되어 있는 것을 볼 수 있습니다.

하지만 프로그램을 실행했을 때는 결과가 잘 나왔었죠.

 

그럼 위의 예제를 fprintf, fscanf로 바꾸어봅시다.

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#define MAX 3
 
typedef struct _POINT
{
    char name[10];
    int xpos;
    int ypos;
}POINT;
 
int main()
{
    POINT point[MAX] = { {"point1", 12, 14}, {"point2", 24, 11}, {"point3", 5, 114} };
    FILE *pFile = fopen("example2.txt", "w");
 
    for (int i = 0; i < MAX; i++)
    {
        fprintf(pFile, "%s %d %d ", point[i].name, point[i].xpos, point[i].ypos);
    }
    fclose(pFile);
 
    pFile = fopen("example2.txt", "r");
    POINT copyPoint[MAX];
    char tmp[10];            // 문자열(name)을 가져와서 구조체에 넣기위한 임시 문자열 버퍼
 
    for (int i = 0; i < MAX; i++)
    {
        fscanf(pFile, "%s", tmp);              // 처음 문자열(name) 부분을 가져와서 tmp에 저장
        strcpy(copyPoint[i].name, tmp);        // tmp에 저장된 값을 구조체의 name으로 복사
        fscanf(pFile, "%d %d ", ©Point[i].xpos, ©Point[i].ypos);    // 나머지 정수 2개를 가져와서 구조체의 xpos, ypos에 저장
        printf("읽어온 데이터 %d: %s(%d, %d)\n", i + 1, copyPoint[i].name, copyPoint[i].xpos, copyPoint[i].ypos);
        memset(tmp, 0, 10);                    // 임시 문자열 버퍼를 초기화
    }
    
    fclose(pFile);
    return 0;
}

이진 접근과 비교하기 위해서 파일 이름을 example2로 하였습니다.

 

이제 이진 접근으로 생성된 파일과 텍스트 접근으로 생성된 두 파일을 비교해봅시다.

텍스트는 우리가 읽을 수 있지만 이진은 쉽게 읽을 수 없습니다.

 

이진 접근과 텍스트 접근은 이러한 차이가 있습니다.

 

 

7) feof와 ferror

먼저 feof는

원형: int feof ( FILE * stream );

현재 파일 스트림(stream)의 위치 지정자가 파일의 끝(EOF)에 있는가 유무를 판단합니다.

위치 지정자가 EOF라면 0이 아닌 값을, EOF가 아니라면 0을 반환합니다.

 

ferror는

원형: int ferror ( FILE * stream );

파일 입출력 함수 사용중 에러가 발생한 경우를 판단합니다.

에러가 발생하였다면 0이 아닌 값을, 에러가 발생하지 않았다면 0을 반환합니다.

 

 

다음 시간에는

지난 시간에 이어서 이번 시간에도 역시 파일 입출력에 대해서 알아보았습니다.

지난 시간과 이번 시간의 내용을 적절히 익혀서 파일 입출력을 수월하게 해보세요.

 

다음 시간에는 전처리기에 대해서 알아봅시다.