(C언어) 44 - 파일 입출력(2) - text, binary 입출력 함수들

이번에는 텍스트 파일과 바이너리 파일을 대상으로 각각 데이터를 어떻게 저장하고 읽어들이는지 설명 드리겠습니다.

먼저 텍스트 파일에 대해 설명드릴건데 이 때에는 우리가 이전에 공부했던 문자와 문자열 관련 함수들을 사용해서 데이터를 저장하고 읽을 수 있습니다.

먼저 문자와 문자열 관련 함수들을 다시 한 번 정리해볼게요.

int fputc(int ch, FILE * stream); //문자 출력(쓰기)
int fgetc(FILE * stream); //문자 입력(읽기)
int fputs(const char * str, FILE * stream); //문자열 출력(쓰기)

이전에는 위의 함수들의 전달인자 중 스트림에다가 stdin이나 stdout의 표준입출력 스트림을 전달하고 모니터를 통해 콘솔출력을 해왔었는데, 이번에는 파일에 대한 입출력을 해야하기때문에 표준입출력이 아닌 이전시간에 배운 개방모드의 스트림을 넣어주어야합니다.

 

1. 텍스트 쓰기

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    FILE * f0 = fopen(“practice.txt”, “wt”);
    if(f0 == NULL)
    {
        printf(“Failed to open the file practice.txt”);
        return -1;
    }

    fputc(‘N’, f0); //f0 스트림을 통해 문자 ‘N’ 전달
    fputc(‘i’, f0); //f0 스트림을 통해 문자 ‘i’ 전달
    fputc(‘c’, f0); //f0 스트림을 통해 문자 ‘c’ 전달
    fputc(‘e’, f0); //f0 스트림을 통해 문자 ‘e’ 전달
    fputc(‘\n’, f0); //f0 스트림을 통해 문자 ‘\n’ 전달
    fputs(“I love “, f0); //f0스트림을 통해 문자열 “I love ” 전달
    fputs(“C language”, f0); //f0스트림을 통해 문자열 “C language” 전달
    fclose(f0);

    return 0;
}

실행결과

잘 저장 되었습니다. 별로 어려울건 없는것같네요.

 

2. 텍스트 읽기

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    char ch;
    char str[100];

    FILE * f0 = fopen(“practice.txt”, “rt”);
    if(f0 == NULL)
    {
        printf(“Failed to open the file practice.txt”);

        return -1;
    }

    ch = fgetc(f0);
    printf(“%c”, ch);//N 출력

    ch = fgetc(f0);
    printf(“%c”, ch);//i출력

    fgets(str, sizeof(str), f0);
    printf(“%s”, str);//ce출력

    fgets(str, sizeof(str), f0);
    printf(“%s”, str);//I love C language출력

    fclose(f0);

    return 0;
}

실행결과

Nice

I love C language계속하려면 아무 키나 누르십시오 . . .

파일에 들은 문자와 문자열들을 위의 함수들을 이용해서 읽어들였는데, 아직 헷갈리시는 부분이 많으실겁니다. 문자 하나를 출력하고 또 하나를 출력하면 이전에 출력되었던 건 알아서 제외하고 다음 문자가 출력된다는 사실. 어디까지 출력했는지 프로그램이 기억하고 있는걸까요? 이는 다음시간에 위치지시자(커서)에 대해서 배우면 이해가 가실겁니다.

그리고 N과 i만 문자로 출력하고 이 다음에는 문자열 형태로 출력했더니 알아서 ce까지 잘 출력되고 또 한 문장인 "I love C language"까지만 출력이 됩니다. 하지만 우리는 N,i,c,e를 각각 파일에 저장할때에 NULL문자는 저장해주지 않았습니다. 무엇을 기준으로 출력을 하는 걸까요? 사실 문자열이 파일에 저장될때에는 NULL문자가 저장되지 않습니다. 파일은 문장과 문장을 개행문자 '\n'으로 구분합니다.  따라서 우리가 fgets함수를 사용하면 '\n'을 만날 때 까지 문자열을 읽어들입니다.

그리고 우리가 위에서 텍스트파일을 읽어들이는 코드를 작성할 때에 끝까지 읽어들여 내용이 끝이나면 그만해야합니다. 우리가 파일을 다 읽어들였는지 아닌지 알 수 있게 도와주는 함수가 있어요. 바로 feof함수라는 겁니다.

int feof(FILE * stream);
//파일이 끝이 나지 않았으면 0, 끝에 도달했을 경우 0이아닌 값을 return(반환)

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    char str[100];
    FILE * f0 = fopen(“practice.txt”, “rt”);
    if(f0 == NULL)
    {
        printf(“Failed to open the file practice.txt”);

        return -1;
    }

    while(feof(f0)==0) //파일의 끝에 도달하면 출력 중지
    {
        fgets(str, sizeof(str), f0);
        printf(“%s”, str);
    }

    flose(f0);

    printf(“\n”);

    return 0;
}

실행결과

Nice

I love C language

계속하려면 아무 키나 누르십시오 . . .

우리는 while문을 써서 feof가 0이 아닌 값을 반환할 때 까지 문자열을 출력하고 0이 되면 프로그램이 종료되도록 했어요. 실행결과를 보시면 의도한대로 나왔습니다.

 

3. 바이너리 읽기

size_t fread(void * arr, size_t size, size_t count, FILE * stream);

첫 번째 전달인자 : 읽어들인 데이터를 저장할 포인터 혹은 배열

두 번째 전달인자 : 한 번에 읽어들일 데이터의 byte 크기

세 번째 전달인자 : 두 번째 전달인자에 해당하는 크기만큼을 한 번으로 카운트하는 데이터를 읽어들일 횟수

네 번째 전달인자 : 스트림 개방모드

fread함수는 2번째 전달인자와 3번째 전달인자의 곱 size * count 만큼의 데이터를 한 번에 읽어들여요. 그리고 다 읽어들이면 size_t 반환형의 값을 반환하는데 이는 count입니다. 읽어들이라고 명령한 횟수 만큼 다 읽어들이면 그 횟수인 count를 반환하고 오류가나거나 다 읽지 못하면 count보다 작은 수를 반환합니다.

가령 fread(arr, sizeof(int), 10, “rb”); 라고 하면 sizeof(int) = 4byte크기의 데이터를 스트림 rb로 개방된 파일에서 10번 읽어들여서 배열 arr에 저장하라는 의미입니다.

 

4. 바이너리 쓰기

size_t fwrite(const void * arr, size_t size, sze_t count, FILE * stream);

fread함수와 형태가 비슷하지 않나요?

예를들어 fwrite(arr, sizeof(int), 10, "wb"); 라고 하면 sizeof(int) = 4byte크기의 데이터를 배열 arr에서 읽어들여 스트림 wb로 개방된 파일에 저장하라는 의미입니다.

그럼 fread함수와 fwrite함수를 사용하는 예제코드를 한 번 보겠습니다.

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    FILE * src = fopen(“bird.jpg”, “rb”);
    FILE * cpy = fopen(“copy.jpg”, “wb”);

    char arr[100];
    int cnt;

    while(1)
    {
        cnt = fread((void*)arr, sizeof(char), 100, src);
        if(cnt < 100) //cnt가 100보다 작은 경우 : 1. 파일의 끝에 도달 혹은 2.오류
        {
            if(feof(src)!=0) //파일의 끝에 도달
            {
                fwrite((void*)arr, sizeof(char), cnt, cpy);
                printf(“Copy Complete”);
                break; // while문 탈출
            }
            else //파일 읽기 실패
            {
                printf(“Copy Failed”);
            }

            break; //반복문 탈출
        }
        else //파일을 덜 읽은 경우 일단 저장된 일부분을 복사 파일에 저장
        {
            fwrite((void*)arr, 1, sizeof(arr), cpy);
        }
    }

    fclose(src);
    fclose(cpy);

    return 0;
}

실행결과

bird.jpg 파일이 복사되어 copy.jpg라는 파일이 생성되었어요. 방금 실행한 코드는 파일 입출력의 대부분의 내용에 대해 담고있어요. 스트림을 생성하고 읽기와 쓰기, 그리고 파일의 끝에 도달했음을 알려주는 feof함수 등. 이 코드를 제대로 이해하신다면 파일입출력에 관해서는 기본적인 사용법을 알고계신거니 충분히 이해하고 넘어가시기 바랍니다.

 

5. 텍스트와 바이너리 데이터를 함께 입출력 하는 방법 : fprintf함수 / fscanf함수

fprintf함수와 fscanf함수가 printf함수와 scanf함수와 다른점은 가장 첫 번째 전달인자로 데이터를 읽거나 쓸 스트림을 지정해줄 수 있다는 점입니다.

fprintf(f0, “%s %d”, str, num);
fscanf(f1, “%c %d”, ch, num);

두 함수는 위와 같이 쓰입니다. 눈에 띄는 것은 서식을 따로 지정해서 텍스트와 바이너리 데이터를 한 번에 파일에 입출력 할 수 있습니다.

#include <stdio.h>

int main(void)
{

    FILE * f0 = fopen(“hello.txt”, “wt”);
    fprintf(f0, “name : %s, age : %d\n”, “Kelly”, 20);
    fprintf(f0, “name : %s, age : %d\n”, “John”, 31);
    fclose(f0);

    return 0;
}

실행결과

printf함수를 사용해서 텍스트 데이터인 이름과 바이너리 데이터인 나이를 저장했습니다.

fscanf함수를 저장하기 위해서 hello.txt의 데이터를 다음과 같이 고쳐보세요.

#include <stdio.h>

void Clear(void)
{
    while(getchar()!=’\n’);
}

int main(void)
{
    char name[10];
    int age;
    int num;

    FILE * f1 = fopen(“hello.txt”, “rt”);
    while(1)
    {
        num = fscanf(f1, “%s %d”, name, &age);
        if(num==EOF) {break;}

        printf(“name : %s , age : %d\n”, name, age);
    }

    fclose(f1);

    return 0;
}

실행결과

name : Kelly , age : 20

name : John , age : 41

계속하려면 아무 키나 누르십시오 . . .

fscanf함수를 이용해서 %s형식의 이름과 %d형식의 나이를 불러와서 각각 name과 age 변수에 저장했습니다. 그리고 파일이 끝이 나서 fscanf함수가 더 이상 불러들일 데이터가 없으면 EOF를 반환하기때문에 그걸 이용해서 while문을 탈출하고 있습니다. 그리고 마지막으로 저장된 데이터를 printf함수를 이용해서 콘솔출력으로 확인합니다.