표준 입출력 라이브러리 및 스트림

초창기 유닉스(Unix) 시스템에서는 모니터 대신 프린터, 저장 장치로는 자기 테이프 등이 이용되었는데 입출력 속도가 너무 느렸습니다. 그러다보니 조금이라도 속도를 향상시키기 위해서 표준 입출력 라이브러리(Standard Input/Output Library)가 등장하게 되었습니다.

표준 입출력 라이브러리는 입출력을 위해 데이터를 바로 사용하지 않고, 버퍼(Buffer)를 이용해서 데이터를 한꺼번에 처리하도록 했습니다. 그래서 파일의 입출력에 스트림(Stream)을 사용할 수 있도록 했습니다.

FILE 구조체

FILE 구조체라는 파일 포인터를 이용해서 파일을 제어할 수 있습니다. FILE 구조체는 <stdio.h> 헤더 파일에 정의되어 있습니다.

typedef struct {
  int _cnt;
  unsigned char *_ptr;
  unsigned char *_base;
  unsigned char _flag;
  unsigned char _file;
} FILE;

FILE 구조체는 스트림을 다루기 위한 파일 디스크립터, 버퍼 공간에 대한 포인터, 버퍼 크기, 버퍼에 남아 있는 문자 수, 에러 Flag 등의 정보를 갖고 있습니다.

fopen()

파일을 읽거나 쓰기 위해 파일을 여는 기능을 합니다.

FILE *fopen(const char *path, const char *mode);

두 번째 인자인 mode에는 다음과 같은 값들이 들어갈 수 있습니다.

fclose()

사용한 파일을 닫습니다.

int fclose(FILE *fp);

fread() / fwrite

파일을 읽거나 쓰는 기능을 수행합니다.

int fread(void *ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE *fp);
int fwrite(const void *ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE *fp);

첫 번째 인자 ptr은 데이터를 위한 버퍼 공간이며, 두 번째 인자는 데이터의 크기, 세 번째 인자는 반복 횟수입니다.

fseek() / rewind()

파일 스트림의 offset을 변경할 수 있는 함수들입니다.

int fseek(FILE *fp, long offset, int whence);
int rewind(FILE *fp);

fseek() 함수는 lseek() 함수와 사용법이 같습니다.

rewind() 함수는 offset을 파일의 처음으로 이동시키며 fseek(fp, 0, SEEK_SET)와 같은 작업을 수행합니다.

ftell() / fgetpos() / gsetpos()

long ftell(FILE *fp);
int fgetpos(FILE *fp, fpos_t *pos);
int fsetpos(FILE *fp, const fpos_t *pos);

ftell() 함수는 파일의 현재 offset을 리턴하며, fgetpos() 함수는 현재 offset를 두 번째 인자인 pos 포인터로 리턴합니다. fsetpos() 함수는 파일의 offset을 두 번째 인자인 pos 값으로 이동시킵니다.

fflush()

현재 버퍼에 있는 내용을 즉시 사용하며, 버퍼를 비우는 기능을 수행합니다.

int fflush(FILE *fp);

함수가 성공적으로 수행하면 0을 리턴하고, 실패할 경우 -1을 리턴합니다. 만약 fclose() 함수를 수행하는 경우는 내부적으로 flush 작업을 수앻하기 때문에 별도로 fflush() 함수를 수행할 필요는 없습니다.