C언어 : 파일 입출력(2)

지환·2022년 2월 3일

C 씨언어 파일 파일입출력

C언어

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파일 입출력 2번 째 글이다. 이번엔 텍스트 파일에 데이터를 읽고 쓰는 것에 대해 다룰 예정이다.

1. fprintf

화면에 문자 또는 숫자를 출력하고 싶으면 printf 함수를 사용한다.
첫 매개변수를 파일 포인터를 받아서, 출력할 문자열을 파일에 저장한다.
"bcd"를 출력하고 싶으면, fprintf(파일 포인터, "bcd") 라고 출력

int fprintf(FILE *stream, const char *format [, argument]...);
함수 사용 형식 : fprintf(파일 포인터, 파일에 입력할 문자열 형식, 출력할 값들);
ex: 
fprintf(p_file, "hallo\n"); 파일에 hallo 문자열을 쓰고 줄 바꿈을 한다.

<fprintf 함수를 이용해서 파일에 "hello" 문자열을 저장하자>

#include <stdio.h>

int main()
{

	FILE* p_file = fopen("파일입출력.txt", "wt");
	if (NULL != p_file)
	{
		fprintf(p_file, "hello\n");
		fclose(p_file);
	}

}

<결과>

텍스트 파일에서 문자열 읽기 : fscanf 함수

함수 원형 : int fscanf(FILE stream, const char format[, argument]...)
함수 사용 형식 : fscanf(파일 포인터, 파일에서 데이터를 입력 받을 형식, 입력 받을 변수 목록)

ex:

int data;
fscanf(p_file, "%d", &data);

텍스트 파일에서 한 줄 단위로 문자열 읽기 : fgest 함수

함수 원형 : char *fgets(char *stirng, int n, FILE *stream);
함수 사용 형식 : fgets(파일에서 읽은 문자열을 저장할 메모리의 주소, 첫 번째 매개변수로 사용한 메모리의 크기, 파일 포인터);

ex : 
char temp[54];
fgets(temp, sizeof(temp), p_file);

<fgets 함수로 문자열을 줄 단위로 모두 읽어 오기>

void main()
{
	char temp[64];
	FILE* p_file = fopen("파일입출력.txt", "rt");
	if (NULL != p_file)
	{
		while (NULL != fgets(temp, sizeof(temp), p_file)) 
		{
			printf("%s", temp);
		}
		fclose(p_file);
	}

}

<결과>

fscanf 함수는 줄 바꿈뿐만 아니라 공백 문자 입력도 구별한다.
1. fscanf 함수는 EOF 문자를 만나면 EOF를 반환한다.
2. fscanf 함수는 읽은 문자열에서 \n을 제외
fgets 함수는 입력의 구분을 줄 바꿈으로만 판단하기 때문에 파일에 저장된 문자열을 한 줄 단위로 읽어 온다.
1.fgets 함수는 EOF 문자를 만나면 null 반환한다.
2.fgets 함수는 \n을 문자열에 포함시킨다.

바이너리 파일에 데이터 읽고 쓰기

문자열 속성은 문자열에 포함한 NULL 문자 0을 찾아서 데이터 크기를 체크한다. 그렇기 때문에 문자열 길이를 추가로 적을 필요가 없다.
예를 들어) "BCD"문자열이 있으면 데이터 크기가 3이라는 것을 알 수 있다.
바이너리 속성은 데이터를 숫자로만 판단하기 때문에 표준 입출력 함수가 데이터를 분석해서 길이나 크기를 알아 낼 수 없다.
바이너리 속성은 프로그래머가 직접 값을 입력해야한다.

바이너리 파일에 데이터 저장하기 : fwrite 함수

<함수 원형>
size_t fwrite(const void *butter, size_t size, size_t count, FILE *stream);
<사용 형식>
fwrite(저장할 데이터의 시작주소, 저장할 데이터의 기준 단위 크기, 반복 횟수, 파일 포인터)

예를 들어 : int형 변수 data에 저장되어 있는 16진수 값을 파일에 저장하고 싶으면 이와 같이 하면된다.

int data = 0x00000412;
fwrite(&data, sizeof(int), i, p_file)

#include <stdio.h>

void main()
{
	int data = 0x0000012;
	FILE* p_file = fopen("파일입출력.dat", "Wb");
	fwrite(data, sizeof(int), 1, p_file); //여기서 data의 의미는 &data[0] 시작주소를 의미한다. 
	// 세 번째 매개변수는 주로 반복횟수를 의미한다. 
	// fwrite(data, sizeof(int) * 5, 1, p_file); sizeof는-단위크기 // 1은 반복횟수다. 
	fclose(p_file);

}

fwrite 함수를 사용해서 데이터를 저장하면, 파일 포인터가 가리키는 정보 중에서 '파일 내부 데이터를 읽거나 쓰기 시작하는 위치'가 데이터를 저장한(단위크기 x 횟수) 크기만큼 자동으로 증가한다.
따라서 파일에 데이터를 저장한 만큼 이동하는 함수를 추가 할 필요가 없다.
파일 포인터는 파일의 현재 사용 상태를 나타내는 메모리의 주소를 나타낸다.

#include <stdio.h>

void main()
{
	int data = 100, data_list[5] = { 0,1,2,3,4 };
	FILE* p_file = fopen("파일입출력.dat", "wb");
	if (NULL != p_file)
	{
		fwrite(&data, sizeof(int), 1, p_file);
		fwrite(data_list, sizeof(int), 5, p_file);
		fclose(p_file);
	}
}

바이너리 파일에서 데이터 읽기 : fread 함수

<함수 원형>
size_t fread(void *buffer, size_t size, size_t count, FILE *stream);
<사용 형식>
fread(읽은 데이터를 저장할 주소, 저장할 데이터의 기준 단위 크기, 반복 횟수, 파일 포인터);

예를 들어 파일에 저장되어 있는 데이터를 읽어서 int형 변수 data에 저장하고 싶으면 다음과 같이 구성한다.

int data;
fread(&data, sizeof(int), 1, p_file);
//p_file이 가리키는 파일에서 4바이트 크기만큼 1회만 데이터를 읽어 와서 data 변수에 저장한다.

p_file 파일 포인터가 가리키는 바이너리 파일에서 4바이트 크기로 데이터로 읽어서 data변수에 저장한다.
fread 함수를 정리해보면, 기준 단위 크기로 반복 횟수만큼 데이터를 읽어 와서 '데이터를 저장할 주소'에 읽은 데이터를 저장한다.
따라서 실제로 파일에서 읽은 데이터의 크기는 '단위크기 x 반복 횟수'다.
위의 예시에서 4바이트를 파일에서 읽은 이유는 fread 함수를 호출할 때 사용한 두 번째 매개변수와 세 번째 매개변수를 곱한 크기만큼 읽어오기 때문이다.

void main()
{
	int data;
	FILE* p_file = fopen("파일입출력.dat", "rb");
	if (NULL != p_file)
	{
		fread(&data, sizeof(int), 1, p_file);
		//읽기모드로 파일을 열면, 파일의 처음 위치 부터 데이터를 읽을 수 있다. 
		//파일의 첫 4바이트만큼 읽어와서 data의 시작주소에 넣는다.
		fclose(p_file);
		printf("file data : %d(0x%04x)\n", data, data);
	}

}

<결과>

fread 함수를 호출하면 실제로 데이터를 읽어 온 크기만큼 '파일 내부 데이터를 읽거나 쓰기 시작하는 위치'가 증가한다.
다음 fread 함수를 호출하면 증가한 위치에서부터 파일 읽기를 시작한다.
fread 함수의 세 번째 매개변수도 '반복 횟수'의 용도를 띈다.
만약에 fread함수를 사용해서 파일에 20바이트의 데이터를 읽어 와서 int형 배열에 저장하고 싶다면 다음과 같이 구성하면 된다.

int data[5];
fread(data, sizeof(int), 5, p_file); //4바이트 단위로 5회 반복해서 데이터를 읽어온다.

※주의

fread,fwrite 작업도 실패할 수 있다.

if(5 == fread (&data, sizeof(int), 5, p_file); //5==5같아야한다.

파일 내부의 작업 위치 탐색, 확인 > fseek, ftell 함수

함수 원형
int fseek(FILE *stream, long offset, int origin);
함수 사용 형식
fseek(파일 포인터, 이동 거리, 기준 위치);

이 함수는 파일의 데이터를 읽을 기준 위치로
1-1) SEEK_SET(파일의 시작)
1-2) SEEK_END(파일의 끝)
1-3) SEEK_CUR(현재 위치)를 사용 할 수 있다.
지정한 기준 위치로부터 사용자가 지정한 '이동 거리'만큼 이동한다.
2-1) 음수 또는 양수로 구성된다. 음수(앞) /// 양수(뒤)

fseek(p_file, 0, SEEK_SET);
fseek(p_file, 32, SEEK_CUR); //현재 위치에서 32만큼 뒤로이동

이동한 위치를 값으로 나타내는 함수가 ===> ftell 함수다.
ftell

<함수 원형> 
long ftell(FILE *stream);
<함수 사용 형식>
현재 열려 있는 파일 내에서 데이터를 읽거나 저장할 위치 = ftell(파일 포인터);

<fseek 함수와 ftell함수 사용해서 바이너리 파일 크기 알아내기>

void main()
{
	int file_size = 0;
	FILE* p_file = fopen("파일입출력.dat", "rb"); //읽기 모드로 바이너리 파일을 오픈했다/
	if (NULL != p_file) // 파일 열기에 성공한 경우 
	{
		fseek(p_file, 0, SEEK_END); //파일의 끝으로 이동해라
		file_size = ftell(p_file); // 현재 파일 위치로 파일의 크기를 구했다.
		printf("파일 크기 : %d\n", file_size);
		fclose(p_file);
	}

}

<결과>

<최종 정리>

파일 입출력 관련 함수

fopen : 파일(스트림 열기)

fclose : 파일 닫기 :

fgetc : 파일에서 문자 읽기

fputc : 파일에 문자 출력

fgets : 파일에서 문자열 읽기

fputs : 파일에 문자열 출력

fscanf : 서식 데이터 입력

fprintf : 데이터 서식 파일 출력

fread : 파일 이진 자료 입력

fwrite : 파일 이진 자료 출력

fseek : 파일 임의 접근

ftell : 파일 현재 위치

rewind : 파일 포인터 재설정

feof : 파일 상태 파악

ferror : 파일 오류 확인

fflush : 출력버퍼를 파일에 기록

지환

아는만큼보인다.

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