24. 파일 입.출력

24. 파일입.출력

I. 파일의 개방(Open)과 종결(Close)

• 파일의 개방(open)

• • 파일을 개방한다는 의미는 파일과 데이터를 주고 받을 수 있는 스트림을 생성한다는 뜻

  • fopen : #include<stdio.h> FILE* fopen(const char* filename, const char* mode);이 함수 원형이다.

  • • filename은  open 시킬 파일의 경로이다.
    • mode는 oper시킬 파일을 어떤 식으로 열지에 대한 것이다.

 

• 파일 접근 모드

  • r : 파일을 읽기 위해서 개방한다. only read
  • w : 데이트를 쓰기 위해서 개방한다. only write, 지정해준 파일이 없을 경우 알아서 생성한다.
  • a : 지정해준 파일이 존재하면 데이터를 지우지 않고 그 파일의 끝에서부터 데이터를 추가한다.
  • r+ : 읽고 쓰기 위해 개방한다. 파일이 존재 안할경우 생성하고, 존재할 경우 파일을 지우기는 않고 덮어쓴다.
  • w+ : r+ 모드와 달리 파일이 존재하면 파일 자체를 지워버리고 기록한다.
  • a+ : r+ 모드와 달리 파일이 존재파면 파일의 끝에서부터 데이트를 추가한다.

 

• 데이터 입.출력 모드

  • t : 텍스트모드
  • b : 2진 모드
  • CR : 특수문자 '\r'로 표현되며, 커서의 위치를 그 줄 매 앞으로 이동하라는 의미이다.

1. #include <stdio.h>
2. int main()
   {
    printf("ABCDEFG\r");
    printf("1234567 ");
    return 0;
   }

• 위의 소스에서 보면 \r를 써서 ABCDEFG를 찍고 나서 커서를 맨 앞으로 옮기고 그다음에 1234567를 찍기 때문에 ABCDEFG가 사라진다.

  • LF : 특수문자 '\n'로 표현되며 커서의 위치를 그 다음 줄로 이동하라는 의미이다. 단, 커서의 위치까지 맨 앞으로 이동하라는 뜻은 아니다.

     

    • 위와 같은 형태로 된다.

1.  #include <stdio.h>
2. int main()
   {
    printf("ABCDEFG\n");
    printf("1234567 ");
    return 0;
   }

• 위와 같은 소스의 결과를 보면 \n에 대한 그림처럼 나오지 않고 \r\n이 합쳐진 결과값이 나온다.

  • 이유는 아래쪽에서 설명하겠다.

 

• 텍스트 모드와 2진 모드

  • 2진 모드 : 프로그램상에서 파일로 데이터를 쓰거나 읽어 들이는 경우에 아무런 데이터의 변환도 일으키지 않는 데이터 입출력모드
  • 텍스트 모드 : 프로그램상에서 파일로 데이터를 쓰거나 읽어들이는 경우에 데이터 변환이 일어나는 입출력 모드
  • 텍스트 모드일때 C프로그램에서 \n는 \r\n으로 변형되서 인식을 한다.
  • 따라서 문자열과 같은 텍스트 기반의 데이터는 텍스트 모드로
  • 데이터의 변환이 발생하면 안되는 경우(영상 데이터 입출력 같은)에는 2진 모드로 데이터를 입출력해야한다.

 

• 파일 개방 모드의 완성

  • 여기서 말하고 싶은건 위에서 파일접근모드와 데이터 입.출력모드의 구성을 조합해서 쓸수 있다는 내용이다.

 

• FILE 구조체의 포인터(파일 포인터)

  • 지정한 파일과의 데이터 입.출력을 위해 스트림을 생성하는 함수이다.

  • 리턴 값은 무엇인가?

    • FILE이라는 구조체 변수의 포인터이다.
    • FILE 구조체 변수는 개방한 파일에 대한 여러가지 정보를 지니는 변수이다.

  • 무슨 목적으로 사용하게 되는가? 

    •  데이터를 입.출력할때 : FILE 구조체 변수를 참조하면 데이터를 입출력할 파일이 무엇인지 알 수 있다.
    • 위치 정보를 참조 할 때 : FILE 구조체 변수는 파일 내의 위치 정보를 지니고 있다. 이를 참조하면 해당 파일의 어느 위치까지 데이터를 입력 혹은 출력했는지 알 수 있다.
    • 파일의 끝을 확인 할 때 : FILE 구조체 변수를 참조하면 파일의 끝까지 데이터를 읽어 들였는지에 대한 정보를 알 수 있다.

 

• 파일의 종결(close)

  • fclose : #include<stdio.h> int fclose(FILE* stream)이 함수원형이며 해당 스트림을 소멸 하는게 역할이다.

1.  #include <stdio.h>
2. int main()
   {
    int state;
    FILE* file = fopen("Test.txt","wt");
    if(file==NULL)
    {
     printf("file open error\n");
     return 1;
    }
    state = fclose(file);
    if (state!=0)
    {
     printf("file close error!\n");
     return 1;
    }
    return 0;
   }

•  위에서 오픈모드를 wt로 하였기 때문에 Test.txt라는 이름의 파일이 존재하지 않으면 현재 디렉토리에 파일이 생성될 것이다.

 

II. 파일 입.출력 함수

 

기능 / 스트림	키보드/모니터	선택(키보드/모니터,파일)
문자 출력	int putchar(int c)	int fputc(int c,FILE* stream)
문자 입력	int getchar(void)	int fgetc(FILE* stream)
문자열 출력	int puts(cpmst char* s)	int fputs(const char*s, FILE* stream)
문자열 입력	char* gets(char* s)	char* fgets(char* s,int n,FILE* stream)
형식 지정 출력	int printf(const* format,...)	int fprintf(FILE* stream,const char* format,...)
형식 지정 입력	int scanf(const char* format,...)	int fscanf(FILE* stream, const char* format,...)

• fputs 함수를 이용한 파일 출력

1. #include <stdio.h>
2. int main()
   {
    int state;
3.  FILE* file = fopen("Test.txt","wt");
    if (file==NULL)
    {
     printf("file open error!\n");
     return 1;
    }
    puts("Dont's Worry!");
    fputs("Dont's Worry!\n",stdout);
    fputs("Dont's Worry!\n",file);
4.  state = fclose(file);
    if (state!=0)
    {
     printf("file open error!\n");
     return 1;
    }
    return 0;
   }

• puts로 문자열을 모니터에 찍고, fputs로 스트림이 stdout이니까 모니터에 출력하고 그다음 fputs에서 스트림이 file이므로 Test.txt  파일에 저장한다.

 

• fgets 함수를 이용한 파일 입력

1. #include <stdio.h>
2. int main()
   {
    int state;
    char buf[30];
3.  FILE* file = fopen("Test.txt","rt");
    if (file==NULL)
    {
     printf("file open error!\n");
     return 1;
    }
    fputs("데이터 입력:",stdout);
    fgets(buf, sizeof(buf),stdin);
    puts(buf);
4.  fgets(buf,sizeof(buf),file);
    puts(buf);
5.  state = fclose(file);
    if (state!=0)
    {
     printf("file open error!\n");
     return 1;
    }
    return 0;
   }

• fgets로 먼저 키보드에서 받아드린 값을 puts로 모니터상에 출력을 하고 두번째 fgets는 file로 부터 문자열을 읽어와서 puts로 출력을 한다.(Test.txt 파일안에 글이 있다면 화면에 찍힌다.)

  • 위 소스에서 문제점은 만약 배열의 크기를 넘어 가면 어떻게 할것인가 이다.
  • 따라서 파일의 끝에 도달했을음 확인할 방법을 찾으면 된다.

 

• fprintf와 fscanf 함수를 이용한 파일 입.출력

1. #include <stdio.h>
2. int main()
   {
    int state;
    int i,j;
    int a=0,b=0,c=0;
    char c1=0,c2=0;
3.  FILE* file = fopen("Test.txt","wt");
    if (file==NULL)
    {
     printf("file open error!\n");
     return 1;
    }
4.  for(i = 2;i<10;i++)
     for(j=1;j<10;j++)
      fprintf(file,"%d * %d = %d\n",i,j,i*j);
5.  state = fclose(file);
    if (state !=0)
    {
     printf("file close error!\n");
     return 1;
    }
    file = fopen("Test.txt","rt");
    if (file == NULL)
    {
     printf("file open error!\n");
     return 1;
    }
6.  for(i=2;i<10;i++)
     for (j=1;j<10;j++)
     {
      fscanf(file,"%d %c %d %c %d",&a,&c1,&b,&c2,&c);
      printf("%d %c %d %c %d\n",a,c1,b,c2,c);
     }
7.   state = fclose(file);
     if(state!=0)
     {
      printf("file close error!\n");
      return 1;
     }
     return 0;
   }

• 파일 입.출력 함수와 FILE 구조체 변수

  • 파일 위치 지시자 : 파일을 어디까지 읽었는지, 어디까지 썼는지 그 위치를 기억하고 있다는 뜻 이러한 정보를 기억하고 있는 변수

 

III. 파일의 끝을 확인합시다.

• 리턴 값을 참조하는 방법

 

함수	파일의 끝에서 리턴 되는 값
fgetc	EOF(-1)
fgets	NULL 포인터(0)
fscanf	EOF(-1)

1. #include<stdio.h>
2. int main()
   {
    int state;
    char* pState;
    char str[20];
3.  FILE* file = fopen("Test.txt","rt");
    if (file==NULL)
    {
     printf("file open error!\n");
     return 1;
    }
4.  while (1)
    {
     pState = fgets(str,sizeof(str),file);
     if (pState == NULL)
      break;
     fputs(str,stdout);
    }
5.  state = fclose(file);
    if (state!=0)
    {
     printf("file close error!\n");
     return 1;
    }
    return 0;
   }

• while 문에서 파일의 끝이 나올때 까지 반복하면서 데이터를 읽어 들인다.(참고로 이전에 만들어진 구구단 test.txt를 가지고 하는 것이다.)

 

1.  #include <stdio.h>
2. int main()
   {
    int state;
    char ch;
3.  FILE* file = fopen("Test.txt","wb");
    if (file==NULL)
    {
     printf("file open error!\n");
     return 1;
    }
    fputc('1',file);
    fputc((char)255,file);
    fputc('2',file);
4.  state=fclose(file);
    if (state!=0)
    {
     printf("file close error!\n");
     return 1;
    }
5.  file = fopen("Test.txt","rb");
    if (file==NULL)
    {
     printf("file open error!\n");
     return 1;
    }
    while (1)
    {
     ch = fgetc(file);
     if (ch == -1)
      break;
     printf("data : %c\n",ch);
    }
    state = fclose(file);
    if (state!=0)
    {
     printf("file close error!\n");
     return 1;
    }
6.  return 0;
   }

• 결과값을 찍어 보자

  • 위에서 1, (char)255, 2 를 저장하였음에도 불구하고 1만 출력되는 것을 볼 수 있다.
  • (char)255는 10진수로 -1이다. 그런데 while문에서 -1이 file 안에 있다면 반복문을 빠져 나오는 것인데 (char)255를 -1으로 인식하여 종료가 되는 것이다.

 

1. #include <stdio.h>
2. int main()
   {
    int state;
    int ch;
3.  FILE* file = fopen("Test.txt","wb");
    if (file==NULL)
    {
     printf("file open error!\n");
     return 1;
    }
    fputc('1',file);
    fputc((char)255,file);
    fputc('2',file);
4.  state=fclose(file);
    if (state!=0)
    {
     printf("file close error!\n");
     return 1;
    }
5.  file = fopen("Test.txt","rb");
    if (file==NULL)
    {
     printf("file open error!\n");
     return 1;
    }
    while (1)
    {
     ch = fgetc(file);
     if (ch == -1)
      break;
     printf("data : %c\n",ch);
    }
    state = fclose(file);
    if (state!=0)
    {
     printf("file close error!\n");
     return 1;
    }
6.  return 0;
   }

•  위 소스는 이전 소스에서 char ch를 int ch로 바뀐 점이다.

  • 여기에 대한 설명은 아직 제대로 이해를 못해서 책을 봐주세요 ;;;

 

• feof 함수를 사용하는 방법

  • feof : #include<stdio.h> int feof(FILE* stream)이 함수 원형이며 호출시 전달되는 파일 포인터가 가리키는 파일이 끝에 도달한 경우 0이 아닌 값을 리턴한다.

 

1. #include <stdio.h>
2. int main()
   {
    int state;
    char ch;
3.  FILE* file = fopen("Test.txt","wb");
    if (file==NULL)
    {
     printf("file open error!\n");
     return 1;
    }
    fputc('1',file);
    fputc((char)255,file);
    fputc('2',file);
4.  state=fclose(file);
    if (state!=0)
    {
     printf("file close error!\n");
     return 1;
    }
5.  file = fopen("Test.txt","rb");
    if (file==NULL)
    {
     printf("file open error!\n");
     return 1;
    }
    while (1)
    {
     ch = fgetc(file);
     if (feof(file)!=0)
      break;
     printf("data : %c\n",ch);
    }
6.  state = fclose(file);
    if (state!=0)
    {
     printf("file close error!\n");
     return 1;
    }
7.  return 0;
   }

• 책에서 나온 실행 결과는 잘못된 것이고 p.558에 있는 실행결과처럼 나와야 한다.

  • 이전 소스에서는 while문 안에 if(ch == -1) 일때 반복문을 빠져 나오게 하였지만 좋지 못한 결과가 나오기도 했다.

    • 그러나 feof를 써서 0이 아닌 값 즉 파일의 끝에 도달하면 0이 아닌 값을 리턴 할때 반복문을 빠져 나오게 한다.

 

IV. Random Access 파일 입.출력

• fseek : #include<stdio.h> int fseek(FILE* stream, long offset, int wherefrom)이 함수원형

  • 파일 위치 지시자를 원하는 위치에 놓을 수 있다.  stream이 가리키는 파일의 파일 위치 지시자를 시작 위치 wherefrom에서부터 offset 만큼 이동한다.

만약에 wherefrom이	파일 위치 지시자를 offset 만큼 이동하기 전에
SEEK_SET(0)이라면	파일의 맨 앞으로 이동한다.
SEEK_CUR(1)이라면	이동하지 않는다.
SEEK_END(2)이라면	파일의 끝으로 이동한다.

1.  #include <stdio.h>
2. int main()
   {
    char buf[10];
3.  FILE* file = fopen("Test.txt","wt");
    fputs("1234abcd56789",file);
    fclose(file);
4.  file = fopen("Test.txt","rt");
    fgets(buf,7,file);
    printf("%s\n",buf);
5.  fseek(file, 2, SEEK_CUR);
    printf("%c\n",fgetc(file));
    fseek(file,-2,SEEK_CUR);
    printf("%c\n",fgetc(file));
    fseek(file,2,SEEK_SET);
    printf("%c\n",fgetc(file));
    fseek(file,-2,SEEK_END);
    printf("%c\n",fgetc(file));
    fclose(file);
    return 0;
   }

이 글은 스프링노트에서 작성되었습니다.