Chapter 16. C++ 파일 입출력¶

'명품 C++Programming - 황기태' 12장 학습 내용

소스코드

1절. 텍스트 파일과 바이너리 파일

2절. C++ 파일 입출력

3절. 파일 모드

4절. 텍스트 I/O와 바이너리 I/O

5절. 스트림 상태

6절. 파일 포인터

1절. 텍스트 파일과 바이너리 파일¶

텍스트 파일¶

사람들이 사용하는 글자 혹은 문자들로만 구성되는 파일
알파벳, 한글, 숫자, % # @ < ? 등의 기호 문자
'\n', '\t' 등의 특수 문자도 포함
각 문자마다 문자 코드(이진수) 할당
아스키 코드, 유니 코드
텍스트 파일의 종류
txt 파일, HTML 파일, XML 파일, C++ 소스 파일, C 소스 파일, 자바 소스 파일
텍스트 파일과 키
키를 입력하면 텍스트 파일에 '\r', '\n'의 두 코드가 기록
아스키 코드 표 샘플

asciicode

텍스트 파일의 내부¶

elvis

elvis2

바이너리 파일¶

문자로 표현되지 않는 바이너리 데이터가 기록된 파일
이미지, 오디오, 그래픽, 컴파일된 코드는 문자로 표현되지 않음
텍스트 파일의 각 바이트 -> 문자로 해석
바이너리 파일의 각 바이트 -> 문자로 해석되지 않는 것도 존재
각 바이트의 의미는 파일을 만든 응용프로그램만이 해석 가능
바이너리 파일의 종류
jpeg, bmp 등의 이미지 파일
mp3 등의 오디오 파일
hwp, doc, ppt 등의 확장자를 가진 멀티미디어 문서 파일
obj, exe 등의 확장자를 가진 컴파일된 코드나 실행 파일

바이너리 파일의 내부¶

uisee

hwp 파일은 바이너리 파일¶

텍스트 정보 포함
한글, 영어 문자 포함
바이너리 정보 포함
글자 색이나 서체 등의 문자 포맷 정보
비트맵 이미지
표
선, 원 등의 그래픽 정보
왼쪽 마진, 오른쪽 마진 등 문서 포맷 정보

2절. C++ 파일 입출력¶

C++ 표준 파일 입출력 라이브러리¶

스트림 입출력 방식 지원

템플릿에 char 타입으로 구체화한 클래스¶

typedef

파일과 프로그램을 연결하는 파일 입출력 스트림¶

iostream

연산자와 istream의 get(), read() 함수
연결된 장치로부터 읽는 함수
키보드에 연결되면 키 입력을, 파일에 연결되면 파일에서 입력
<< 연산자와 ostream의 put(), write() 함수
연결된 장치에 쓰는 함수
스크린에 연결되면 화면에, 파일에 연결되면 파일에 출력

헤더 파일과 namespace¶

C++ 파일 입출력 라이브러리 사용
fstream 헤더 파일과 std 이름 공간의 선언 필요

#include <fstream>

using namespace std;

파일 입출력 모드 : 텍스트 I / O와 바이너리 I / O¶

파일 입출력 방식
텍스트 I / O와 바이너라 I / O의 두 방식
- C++ 파일 입출력 클래스(ifstream, ofstream, fstream)는 두 방식 지원
텍스트 I / O
문자 단위로 파일에 쓰기, 파일에서 읽기
- 문자를 기록하고, 읽은 바이트를 문자로 해석
텍스트 파일에만 적용
바이너리 I / O
바이트 단위로 파일에 쓰기, 파일에서 읽기
- 데이터를 문자로 해석하지 말고 그대로 기록하거나 읽음
텍스트 파일과 바이너리 파일 모두 입출력 가능
텍스트 I / O와 바이너리 I / O 입출력 시 차이점
개행 문자('\n')를 다루는데 차이점 존재

<< 연산자를 이용한 간단한 파일 출력¶

ofstream fout;
// 파일 쓰기를 위한 스트림 생성

fout.open("song.txt");
// song.txt 파일 열기
// ofstream fout("song.txt"); 한 줄로 줄여 쓰기 가능

if(!fout){
 // fout 스트림의 파일 열기가 실패한 경우 파일 열기 실패를 처리하는 코드
 // 파일 열기 성공 검사로, operator !() 실행
 // if(!fout.is_open())과 동일
}

 int age = 21;
 char singer[] = "Kim";
 char song[] = "Yesterday";

 // 파일 쓰기 예시
 fout << age << "\n";
 // 파일에 21과 '\n'을 기록

 fout << singer << endl;
 // 파일에 "Kim"과 '\n'을 덧붙여 기록

 fout << song << endl;
 // 파일에 "Yesterday"와 '\n'을 덧붙여 기록
 fout.close();
 // 파일 닫기

song

예제 1. 키보드로 입력받은 텍스트 파일 저장 예제
SourceCodeChecking
예제 2. ifstream과 >> 연산자로 텍스트 파일 읽기 예제
SourceCodeChecking

3절. 파일 모드¶

파일 모드(file mode)¶

파일 입출력에 대한 구체적인 작업 형태에 대한 지정
사례
파일에서 읽을 작업을 할 것인지, 쓰기 작업을 할 것인지
기존 파이르이 데이터를 모두 지우고 쓸 것인지, 파일의 끝 부분에 쓸 것인지
텍스트 I / O 방식인지 바이너리 I / O 방식인지

파일 모드 지정 : 파일 열 때¶

open("파일 이름", 파일 모드)
ifstream("파일 이름", 파일 모드)
ofstream("파일 이름", 파일 모드)

filemode

파일 모드 설정¶

void open(const char* filename, ios::openmode mode);
// mode로 지정된 파일 모드로 filename의 파일을 열고 파일 모드 지정

student.txt 파일에서 처음부터 읽고자 하는 경우

// case 1
ifstream fin;
fin.open("student.txt");

// case 2
ifstream fin;
fin.open("student.txt", ios::in);

student.txt 파일의 끝에 데이터를 저장하는 경우

ofstream fout;
fout.open("student.txt", ios::out | ios::app);
fout << "tel:01044447777";
// 기존의 stduent.txt 끝에 "tel:01044447777"을 추가하여 저장

바이너리 I / O로 data.bin 파일을 기록하는 경우

fstream fbinout;
fbinout.open("data.bin", ios::out | ios:: binary);
char buf[128];
...
fbinout.write(buf, 128);
// buf에 있는 128 바이트를 파일에 기록

예제 3. get()을 이용한 텍스트 파일 읽기 예제
SourceCodeChecking

get()과 EOF¶

파일의 끝에서 읽기를 시도하면 get()은 EOF(-1값)를 리턴

EOFget

get()으로 파일의 끝을 인지하는 방법¶

방법 1

// case 1
while(true){
 int c = fin.get();
 // 파일에서 문자(바이트)를 읽음
 if(c == EOF){
  ...  // 파일의 끝을 만난 경우 이에 대응하는 코드 작성
  break;
  // while 루프문 탈출
 }
 else{
  // 읽은 문자(바이트) c 처리
 }
}

방법 2

// case 2
while((c = fin.get()) != EOF){// 파일의 끝을 만나면 루프 종료
 ... // 파일에서 읽은 값 c를 처리하는 코드
}

파일의 끝을 잘못 인지하는 코드¶

EOF 값을 c에 읽어 사용한 후 다음 루프의 while 조건문에서 EOF에 도달한 사실을 알게 되기 때문에 잘못된 코드

while(!fin.eof()){
 int c = fin.get();
 // 마지막 읽은 EOF(-1) 값이 c에 리턴
 ...  // 읽은 값 c를 처리하는 코드
}

4절. 텍스트 I/O와 바이너리 I/O¶

텍스트 파일의 라인 단위 읽기¶

두 가지 방법
istream의 getline(char*line, int n) 함수 이용
getline(ifstream& fin, string& line) 함수 이용
라인 단위로 텍스트 파일을 읽는 코드 2가지
istream의 getline() 함수 이용

char buf[81];
// 한 라인이 최대 80개의 문자로 구성된다고 가정

ifstream fin("c:\\windows\\system.ini");
while(fin.getline(buf, 81){ // 한 라인이 최대 80개의 문자로 구성되었으며 끝에 '\0' 문자 추가
 ...   // 읽은 라인(buf[])을 활용하는 코드
}

전역 함수 getline(ifstream& fin, string& line) 함수 이용

string line;
ifstream fin("c:\\windows\\system.ini");
while(getline(fin, line){ // 한 라인을 읽어 line에 저장한 후 파일 끝까지 반복
 ...   // 읽은 라인(line)을 활용하는 코드
}

예제 4 참고 이미지
예제 4. 텍스트 파일 연결 예제
SourceCodeChecking
예제 5. istream의 getline()을 이용하여 텍스트 파일을 읽고 화면에 출력하는 예제
SourceCodeChecking
예제 6. getline(ifstream&, string&)으로 words.txt 파일을 읽고 단어 검색하는 예제
SourceCodeChecking

바이너리 I/O¶

바이너리 I/O 방식
데이터의 바이너리 값을 그대로 파일에 저장
파일의 바이너리 값을 그래도 읽어서 변수나 버퍼에 저장
텍스트 파일이든 바이너리 파일이든 바이너리 I/O로 입출력 가능
바이너리 I/O 모드 열기
ios::binary가 설정되지 않으면 디폴트가 텍스트 I/O

ifstream fin;
fin.open("desert.jpg", ios::in | ios::binary);
// 바이너리 I/O로 파일 읽기

ofstream fout("desert.jpg", ios::out | ios::binary);    // 바이너리 I/O로 파일 쓰기
fstream fsin("desert.jpg", ios::in | ios::binary);      // 바이너리 I/O로 파일 읽기
![readingline](./Image/ch15/readingline.PNG)

예제 7. 바이너리 I/O로 파일 복사 예제
SourceCodeChecking

read()/write()로 블록 단위 파일 입출력¶

get() / put()
문자 혹은 바이트 단위로 파일 입출력
read() / write()
블록 단위로 파일 입출력

istream& read(char* s, int n);
// 파일에서 최대 n개의 바이트를 배열 s에 읽으며 파일의 끝을 만나면 읽기 중단

ostream& write(char* s, int n);
// 배열 s에 있는 처음 n개의 바이트를 파일에 저장

int gcount();
// 최근에 파일에서 읽은 바이트 수 리턴

예제 8. read()로 텍스트 파일을 바이너리 I/O로 읽는 예제
SourceCodeChecking
예제 9. read()/write()로 이미지 파일 복사 예제
SourceCodeChecking
예제 10 참고 이미지
예제 10. int 배열과 double 값을 바이너리 파일에 저장하고 읽는 예제
SourceCodeChecking

텍스트 I/O와 바이너리 I/O의 확실한 파이점¶

파일의 끝을 처리하는 방법에는 차이가 없음
텍스트 I/O든 바이너리 I/O든 파일의 끝을 만나면 EOF 리턴
개행 문자 '\n'를 읽고 쓸 때 서로 다르게 작동

textbinary

텍스트 I/O와 바이너리 I/O의 실행 결과 비교¶

textbinary2

5절. 스트림 상태¶

스트림 상태 검사¶

스트림 상태
파일 입출력이 진행되는 동안 스트림(열어 놓은 파일)에 관한 입출력 오류 저장
- 스트림 상태를 저장하는 멤버 변수 이용

streamstat

스트림 상태를 나타내는 비트 정보¶

streambit

스트림 상태를 검사하는 멤버 함수¶

streammem

예제 11. 스트림 상태 검사 예제
SourceCodeChecking

6절. 파일 포인터¶

C++ 파일 입출력 방식¶

순차 접근
읽은 다음 위치에서 읽고 쓴 다음 위치에 쓰는 방식
디폴트 파일 입출력 방식
임의 접근
파일 내의 임의의 위치로 옮겨 다니면서 읽고 쓸 수 있는 방식
파일 포인터를 옮겨 파일 입출력

파일 포인터¶

파일은 연속된 바이트의 집합
파일 포인터
파일에서 다음에 읽거나 쓸 위치를 표시하는 특별한 마크
C++는 알려진 파일마다 두 개의 파일 포인터 유지
get pointer : 파일 내 다음에 읽을 위치
put pointer : 파일 내 다음에 쓸 위치

파일 모드와 파일 포인터¶

FileMP

임의의 접근 방법¶

파일 포인터 제어
절대 위치로 이동시키는 방법과 상대 위치로 이동시키는 두 방법

// istream의 두 방법
istream& seekg(streampos pos);
// 정수 값으로 주어진 절대 위치 pos로 get pointer를 옮김

istream& seekg(streamoff offset, ios::seekdir seekbase);
// seekbase를 기준으로 offset만큼 떨어진 위치로 get pointer를 옮김

// ostream의 두 방법
ostream& seekp(streampos pos);
// 정수 값으로 주어진 절대 위치 pos로 put pointer를 옮김

ostream& seekp(streamoff offset, ios::seekdir seekbase);
// seekbase를 기준으로 offset만큼 떨어진 위치로 put pointer를 옮김

// streampos의 두 방법
streampos tellg();
// 입력 스트림의 현재 get pointer의 값 리턴

streampos tellp();
// 출력 스트림의 현재 put pointer의 값 리턴

seekbase

seekg()에 의한 get pointer의 이동 사례¶

seekg

예제 12 참고 이미지
예제 12. 파일 크기 알아내기 예제
SourceCodeChecking