[C언어] 15. 파일 입출력

15. 파일 입출력

 

 

<파일 입출력의 필요성>

 

- 프로그램이 꺼진 이후에도 데이터를 저장하기 위해서는 파일 입출력이 필요하다.

- 게임을 껐다 킬 때마다 다시 처음부터 캐릭터를 키워야 한다면 매우 억울할 것이다.

 

※ 파일이 실질적으로 저장되는 위치는?

- SSD (RAM인 CPU같은 경우는 휘발성 있게 저장한다는 특징이 있다. 즉 컴퓨터를 껐다 키면 데이터가 사라진다는 것이다. 그래서 일반적으로 바탕화면에 있는 파일들은 SSD나 하드디스크 같은 보조기억장치에 저장이 되고 그것을 더블 클릭 해서 실행을 하면 그 프로그램이 프로세스로 변환되면서 RAM에 들어가서 구동을 하게 되는 것이다. CPU는 그 RAM에서 하나하나씩 코드를 읽어서 실행을 시켜준다. 따라서, 실질적으로 파일이 영구적으로 저장이 되는 위치라고 한다면 SSD라고 할 수 있는 것이다.

 

 

<파일을 열고 닫기>

- 파일 입출력 변수는 FILE형식의 “포인터 변수”로 선언한다.

 

        FILE *fp;

           fp=fopen(“파일 경로”, “접근 방식”);

        fclose(fp);

 

- 파일을 열 때는 fopen()함수를 이용한다.

- 파일을 닫을 때는 fclose()함수를 이용한다.

 

-파일 열기 함수인 fopen()함수에는 파일 경로와 접근 방식을 설정 할 수 있다.

◇ 기본 경로는 현재 프로그램의 경로이다.

◇ 가장 많이 사용되는 접근 방식은

     r: 파일에 접근하여 데이터를 읽는다.

     w: 파일에 접근하여 데이터를 기록한다.(파일이 이미 존재하면 덮어쓰기)

     a: 파일에 접근하여 데이터를 “마지막(뒤)”에서부터 기록한다.

 

 

<파일 입출력 함수>

- 기본적인 입출력을 위해서 printf()와 scanf()함수를 사용하곤 했다.

- 파일 입출력에서는 그 대신에 fprintf()와 fscanf()가 사용된다. ▶ “파일 포인터”라는 매개변수가 하나 더 들어간다고 보면 된다. ex) fprintf(fp,"%s\n",s)

    fprintf(파일 포인터, 서식, 형식지정자);

    fscanf(파일 포인터, 서식, 형식지정자);

 

<파일 입출력의 과정>

- 파일 입출력은 열고, 읽고/쓰고, 닫기의 과정을 “철저히” 따라야한다.

- 파일을 열 때는 “파일 포인터가 사용”되며, 이는 “동적으로 할당”된 것이다.

- 따라서 파일 처리 이후에 파일을 닫아주지 않으면 메모리 누수가 발생한다.

 

「파일 열기 ▶ 파일 읽기.쓰기 ▶ 파일 닫기」

 

<파일을 열어 문자열 쓰기>

- 현재 프로그램의 경로에서 특정한 파일을 쓰기 모드로 생성하여 문자열을 기록할 수 있다.

 

(예제1)파일을 열어 문자열 쓰기

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS

#include <stdio.h>


int main(void) {

        char s[20] = "Hello World";

        FILE* fp;

        fp = fopen("temp.txt", "w");

        fprintf(fp,"%s\n",s);

        fclose(fp);

        system("pause");
        return 0;
}

(해설) #include _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 를 넣어준 이유는 기본적으로 파일 입출력 또한 입력으로 보기 때문이다. 이는 우리 컴퓨터 시스템에 안좋은 영향을 미칠 수 있는 그런 공격들이 들어 올 수 있다는 점에서 기본적으로 프로그램을 작성 할 때 파일 입출력 또한 보안적으로 굉장히 신경을 써야 되는 부분인 점을 알려준다고 보면 된다.

 먼저, 문자열을 선언해주고 FILE *fp; 로 파일 포인터를 하나 만들어 준다. 그 다음에 fopen을 통해 하나의 파일을 열어주고 이제 그 파일에 접근할 수 있는 메모리 주소값을 fp에 담아준 것이다.(fp= fopen(“temp.txt”,”w”);) 그 후, fpritf()를 통해서 이 파일 포인터에 접근해서 거기에다가 하나의 문자열을 쓰도록 해주는 것이다(fprintf(fp,”%s\n”,s);). 마지막으로 fclose(fp)로 파일을 닫아주면 된다.

 

※ <비주얼 스튜디오에서 기본 실행 파일 경로를 확인하는 방법>

- 프로젝트 이름에 마우스를 대고 우 클릭 ▶ 파일 탐색기에서 폴더 열기

- 그러면 앞선 (예제1)에서 만들어준 text.txt파일에 “Hello World” 라고 쓰여져 있는 것을 확인 할 수 있다.

 

(예제2) 간단한 학생 정보 시스템 만들기

- 학생들의 이름과 성적 파일 만들기

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

#include "main.h"

typedef struct {

        char name[20];

        int score;

} Student;

int main(void) {

        int n, sum = 0;

        FILE* fp;

        fp = fopen("input.txt","r");
        
        fscanf(fp,"%d",&n);

        Student *students = (Student*)malloc(sizeof(Student) * n);

        for (int i=0;i<n;i++) {
        
                fscanf(fp, "%s %d", &((students + i)->name),&((students+i)->score));

                printf("이름:%s, 성적:%d\n",(students+i)->name,(students+i)->score);
        }

        system("pause");
        return 0;
}

(해설) 학생 구조체 선언, 학생 데이터를 읽어 그대로 출력

 

(예제3) 성적 평균 구하기

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

#include "main.h"


typedef struct {

        char name[20];

        int score;

} Student;

int main(void) {

        int n, sum = 0;

        FILE* fp;

        fp = fopen("input.txt","r");

        fscanf(fp,"%d",&n);

        Student *students = (Student*)malloc(sizeof(Student) * n);

        for (int i=0;i<n;i++) {

                fscanf(fp, "%s %d", &((students + i)->name),&((students+i)->score));

        }

        for (int i = 0; i < n; i++) {

                sum += (students + i)->score;

        }

        system("pause");
        fclose(fp);

        printf("점수 평균:%.2f\n", (double)sum / n);
        return 0;
}

(해설) 성적 평균을 구하고 메모리 할당 해제

 

(정리)

1) 파일 입출력을 이용해 데이터를 파일로부터 가져오거나 데이터를 파일로 내보낼 수 있다.

2) 파일 입출력이 끝난 이후에도 반드시 파일 객체를 메모리에서 “할당 해제”해주어야 한다.