개정판 누구나 즐기는 C언어 콘서트 제12장 파일 입출력 출처: pixabay

입출력에 관련된 개념들과 함수들에 대하여 학습한다. 이번 장에서 학습할 내용 입출력에 관련된 개념들과 함수들에 대하여 학습한다. 스트립의 개념 표준 입출력 파일 입출력 입출력 관련 함수

이번 장에서 만들 프로그램

스트림의 개념 스트림(stream): 입력과 출력을 바이트(byte)들의 흐름으로 생각하 는 것

스트림과 버퍼 스트림에는 기본적으로 버퍼가 포함되어 있다.

표준 입출력 스트림 기본적인 스트림들은 프로그래머가 생성하지 않아도 자동으로 생성 된다. 이름 스트림 연결 장치 stdin 표준 입력 스트림 키보드 stdout 표준 출력 스트림 모니터의 화면 stderr 표준 오류 스트림  

입출력 함수의 분류 사용하는 스트림에 따른 분류 표준 입출력 스트림을 사용하여 입출력을 하는 함수 스트림을 구체적으로 명시해 주어야 하는 입출력 함수 스트림 형식 표준 스트림 일반 스트림 설명 형식이 없는 입출력(문자 형태) getchar() fgetc(FILE *f,...) 문자 입력 함수 putchar() fputc(FILE *f,...) 문자 출력 함수 gets() fgets(FILE *f,...) 문자열 입력 함수 puts() fputs(FILE *f,...) 문자열 출력 함수 형식이 있는 입출력(정수, 실수,..) printf() fprintf(FILE *f,...) 형식화된 출력 함수 scanf() fscanf(FILE *f,...) 형식화된 입력 함수

스트림과 파일 스트림은 구체적으로 FILE 구조체를 통하여 구현 FILE은 stdio.h에 정의되어 있다.

파일이 필요한 이유

파일의 개념 C에서의 파일은 일련의 연속된 바이트 모든 파일 데이터들은 결국은 바이트로 바뀌어서 파일에 저장 이들 바이트들을 어떻게 해석하느냐는 전적으로 프로그래머의 책임

텍스트 파일(text file) 텍스트 파일은 사람이 읽을 수 있는 텍스트가 들어 있는 파일 (예) C 프로그램 소스 파일이나 메모장 파일 텍스트 파일은 아스키 코드를 이용하여 저장 텍스트 파일은 연속적인 라인들로 구성 ‘W’ ‘O’ ‘R’ ‘L’ ‘D’ ‘\r’ ‘\n’ 윈도우, MS_DOS 유닉스 매킨토시 C언어

이진 파일(binary file) 이진 파일은 사람이 읽을 수는 없으나 컴퓨터는 읽을 수 있는 파일 이진 데이터가 직접 저장되어 있는 파일 이진 파일은 텍스트 파일과는 달리 라인들로 분리되지 않는다. 모든 데이터들은 문자열로 변환되지 않고 입출력 이진 파일은 특정 프로그램에 의해서만 판독이 가능 (예) C 프로그램 실행 파일, 사운드 파일, 이미지 파일

파일 처리의 개요 파일을 다룰 때는 반드시 다음과 같은 순서를 지켜야 한다. 디스크 파일은 FILE 구조체를 이용하여 접근 FILE 구조체를 가리키는 포인터를 파일 포인터(file pointer)

파일 열기

파일 모드 모드 설명 “r” 읽기 모드로 파일을 연다. “w” 쓰기 모드로 파일을 생성한다. 만약 파일이 존재하지 않으면 파일이 생성된다. 파일이 이미 존재하면 기존의 내용이 지워진다. “a“ 추가 모드로 파일을 연다. 만약 똑같은 이름의 기존의 파일이 있으면 데이터가 파일의 끝에 추가된다. 파일이 없으면 새로운 파일을 만든다.

file_open.c #include <stdio.h> int main(void) { FILE *fp = NULL; fp = fopen("sample.txt", "w"); if( fp == NULL ) printf("파일 열기 실패\n"); else printf("파일 열기 성공\n"); fclose(fp); return 0; } sample.txt 파일 열기 성공

중간 점검 1. 파일은 일련의 연속된 ______라고 생각할 수 있다. 2. 파일에는 사람이 읽을 수 있는 텍스트가 들어 있는 _____파일과 사 람은 읽을 수 없으나 컴퓨터는 읽을 수 있는 ______파일이 있다. 3. 파일을 여는 라이브러리 함수는 ______이다. 4. fopen()은 ________을 가리키는 포인터를 반환한다.

문자 단위 입출력 #include <stdio.h> int main(void) { FILE *fp = NULL;   #include <stdio.h> int main(void) { FILE *fp = NULL; fp = fopen("alphabet.txt", "w"); // 파일을 쓰기 모드로 연다. if (fp == NULL) { fprintf(stderr, "파일 alphabet.txt를 열 수 없습니다.\n"); exit(1); // 프로그램을 종료한다. } char c; for (c = 'a'; c <= 'z'; c++) // ‘a'부터 ’z'까지 파일에 쓴다. fputc(c, fp); fclose(fp); return 0;

문자 단위 입출력 #include <stdio.h> int main(void) { FILE *fp = NULL;   #include <stdio.h> int main(void) { FILE *fp = NULL; int c; // 정수 변수에 주의한다. fp = fopen("alphabet.txt", "r"); if (fp == NULL) { fprintf(stderr, "원본 파일 alphabet.txt를 열 수 없습니다.\n"); exit(1); } while ((c = fgetc(fp)) != EOF) putchar(c); fclose(fp); return 0;

한 줄씩 읽고 쓰기 fputs(s, fp) : 문자열 s를 fp에 쓴다. fp는 FILE 포인터이다. fgets(fp) : fp에서 한 줄을 읽어서 반환한다. fp는 FILE 포인터이다.

예제 #include<stdio.h> int main(void) { FILE *fp; char str[100]; fp = fopen("file.txt", "w"); if (fp == NULL) { fprintf(stderr, "파일 file.txt를 열 수 없습니다.\n"); exit(0); } do { gets(str); // 사용자로부터 한 줄을 받는다. fputs(str, fp); // 한 줄을 파일에 쓴다. } while (strlen(str) != 0); fclose(fp); return 0;

실행 결과

Lab: 텍스트 파일 복사

텍스트 파일 복사 #include <stdio.h> #include <stdlib.h> int main(void) { FILE *fp1, *fp2; char file1[100], file2[100]; char buffer[100]; printf("원본 파일 이름: "); scanf("%s", file1); printf("복사 파일 이름: "); scanf("%s", file2); // 첫번째 파일을 읽기 모드로 연다. if( (fp1 = fopen(file1, "r")) == NULL ) fprintf(stderr,"원본 파일 %s을 열 수 없습니다.\n", file1); exit(1); }

텍스트 파일 복사 if( (fp2 = fopen(file2, "w")) == NULL ) { // 두번째 파일을 쓰기 모드로 연다. if( (fp2 = fopen(file2, "w")) == NULL ) { fprintf(stderr,"복사 파일 %s을 열 수 없습니다.\n", file2); exit(1); } int c; // fp1에서 한 글자씩 읽어서 fp2로 쓴다. while ((c = fgetc(fp1)) != EOF) fputc(c, fp2); fclose(fp1); fclose(fp2); return 0;

형식화된 출력

에제 #include <stdio.h> #include <stdlib.h> int main(void) { FILE * fp; fp = fopen("sales.txt", "a"); fprintf(fp, "2017.3.1 매출: %d \n", 200000); fclose(fp); return 0; }

Lab: 성적을 파일에 기록하기 사용자가 입력하는 학생들의 성적을 형식화된 입출력을 사용하여 텍스트 파일에 저장하는 프로그램을 작성해보자.

Sol: #include<stdio.h> int main(void) { FILE *fp; int number; char name[30]; int score; char ch; // 성적 파일을 쓰기 모드로 연다. fp = fopen("scores.txt", "w"); if (fp == NULL) { printf("성적 파일 scores.txt를 열 수 없습니다.\n"); exit(0); }

Sol: do { printf("\n학번 : "); scanf("%d", &number); printf("이름 : "); scanf("%s", name); printf("성적 : "); scanf("%f", &score); fprintf(fp, "%d %s %d", number, name, score); // 파일에 기록한다. printf("데이터 추가를 계속? (y/n) : "); ch = getche(); // 에코우를 하면서 하나의 문자를 입력받는 함수 } while (ch != 'n'); fclose(fp); return 0; }

중간 점검 1. fgetc()의 반환형은 _____형이다. 2. 파일에서 하나의 라인을 읽어서 반환하는 함수는 ______이다. 3. 텍스트 파일에 실수나 정수를 문자열로 변경하여 저장할 때 사용하 는 함수는 _____이다. 4. 텍스트 파일에서 실수나 정수를 읽는 함수는 _____이다.

이진 파일 쓰기와 읽기 텍스트 파일과 이진 파일의 차이점 텍스트 파일: 모든 데이터가 아스키 코드로 변환되어서 저장됨 이진 파일: 컴퓨터에서 데이터를 표현하는 방식 그대로 저장

이진 파일의 생성 int main(void) { FILE *fp = NULL; 파일 모드 설명 “rb" 읽기 모드 + 이진 파일 모드 “wb" 쓰기 모드 + 이진 파일 모드 “ab" 추가 모드 + 이진 파일 모드 int main(void) { FILE *fp = NULL; fp = fopen("binary.txt", "rb"); if( fp == NULL ) printf("이진 파일 열기에 실패하였습니다.\n"); else printf("이진 파일 열기에 성공하였습니다.\n"); if( fp != NULL ) fclose(fp); }

이진 파일 쓰기

이진 파일 쓰기 #include <stdio.h> int main(void) count { int buffer[] = { 10, 20, 30, 40, 50 }; FILE *fp = NULL; size_t i, size, count; fp = fopen("binary.bin", "wb"); if( fp == NULL ) fprintf(stderr, "binary.txt 파일을 열 수 없습니다."); exit(1); } size = sizeof(buffer[0]); count = sizeof(buffer) / sizeof(buffer[0]); i = fwrite(&buffer, size, count, fp); return 0; count 항목 buffer size

이진 파일 읽기 #include <stdio.h> #define SIZE 10 int main(void) { int buffer[SIZE]; FILE *fp = NULL; int i; fp = fopen("binary.bin", "rb"); if (fp == NULL) { fprintf(stderr, "binary.bin 파일을 열 수 없습니다."); return 1; } fread(buffer, sizeof(int), SIZE, fp); for (i = 0; i<SIZE; i++) printf("%d ", buffer[i]); fclose(fp); return 0;

Lab: 이미지 파일 읽어서 표시하기

이미지 파일 밝기를 나타내는 숫자들로 이루어짐(그레이스케일 이미지)

픽셀을 화면에 그릴 때 SetPixel(hdc, x, y, RGB(red, green, blue));

Sol: #include <windows.h> #include <stdio.h> int main(void) { HDC hdc = GetWindowDC(GetForegroundWindow()); FILE * fp = fopen("d:\\lena(256x256).raw", "rb"); if (fp == NULL){ printf("lena.raw 파일을 열 수 없습니다."); exit(1); } char image[256][256]; fread(image, 1, 256 * 256, fp); fclose(fp);

Sol: int r, c; for (r = 0; r < 256; r++) { for (c = 0; c < 256; c++) { int red = image[r][c]; int green = image[r][c]; int blue = image[r][c]; SetPixel(hdc, c, r, RGB(red, green, blue)); } return 0;

임의 접근

파일 포인터 파일 포인터는 64비트의 값으로 읽기와 쓰기 동작이 현재 어떤 위 치에서 이루어지는지를 나타낸다

파일 포인터 함수

예 fseek(fp, 0L, SEEK_SET); // 파일의 처음으로 이동 fseek(fp, 0L, SEEK_END); // 파일의 끝으로 이동 fseek(fp, 100L, SEEK_SET); // 파일의 처음에서 100바이트 이동 fseek(fp, 50L, SEEK_CUR); // 현재 위치에서 50바이트 이동 fseek(fp, -20L, SEEK_END); // 파일의 끝에서 20바이트 앞으로 이동

예제 #1 fseek()를 이용하여 파일의 크기를 알아보자.

예제 #1 #include <stdio.h> #include <stdlib.h> int main(void) { long length; FILE * fp = fopen("d:\\lena(256x256).raw", "rb"); if (fp == NULL) { printf("lena.raw 파일을 열 수 없습니다."); exit(1); } fseek(fp, 0, SEEK_END); length = ftell(fp); printf("파일 크기=%d 바이트\n", length); fclose(fp); return 0;

예제 #2 텍스트 파일의 중간 부분을 변경해보자.

예제 #2 #include <stdio.h> int main(void) { FILE * fp; fp = fopen("data.txt", "w"); if (fp == NULL) { printf("data.txt 파일을 열 수 없습니다."); exit(1); } fputs("This is an house.", fp); fseek(fp, 11, SEEK_SET); fputs("apple", fp); fclose(fp); return 0;

Q & A