C 파일 입출력

프로그래밍 언어 C는 파일 입출력을 위한 많은 표준 라이브러리 기능들을 제공한다. 이 기능들은 대부분 C 표준 라이브러리 헤더 파일 로부터 구성된다. 이 기능들은 1970년대 초반 벨 연구소의 마이크 레스크가 작성한 "휴대용 입출력 패키지"에서 왔으며, 유닉스 버전 7에서 정식으로 운영체제의 한 부분이 되었다.

C의 입출력 기능은 현대의 표준의 기준으로 하면 상당이 낮은 수준이다. C는 입력 스트림이나 출력 스트림과 같은 파일에 대한 모든 작업들을 바이트 단위의 흐름으로 추상화한다. 과거의 다른 프로그래밍 언어와는 달리 C는 데이터 파일에 임의 액세스를 하는 기능을 제공하지 않고 대신, 파일 매체 저장소를 읽기 위해 프로그래머가 스트림을 생성해줘야 한다. 파일 매체를 찾고, 스트림에서 바이트 단위로 연속으로 읽는다.

파일 입출력의 스트림 모델은 C 프로그래밍 언어가 개발되었을 때 같이 개발되던 유닉스를 통해 대중화되었다. 수많은 현대 운영체제는 유닉스로부터 스트림을 물려받았으며, C 프로그래밍 언어군의 많은 언어들도 C의 파일 입출력 인터페이스를 약간의 수정을 거쳐 물려받았다. (예시 - PHP).

개요

기능 
C 파일 입출력 기능의 대부분은 C 표준 라이브러리 헤더 파일<stdio.h> 에 정의되어 있다. (C++의 경우 표준 C 기능을 포함한 헤더 cstdio에 있으며 std 이름공간을 포함해야 함.)

상수 
 헤더에 파일 입출력과 관련해 다음과 같은 상수들이 정의되어 있다.

변수 
 헤더에 포함된 변수들로 다음과 같이 정의된 것들이 있다.

멤버 타입 
 헤더에 정의된 데이터 타입으로 다음과 같은 것들이 있다.

 – 파일 핸들이라고도 한다. 다음과 같은 입출력 명령을 수행을 필요로 하는 파일이나 텍스트 스트림에 관한 정보를 담은 오파크 타입이다.
 파일 식별자와 같은 입출력 장치와 연관련 플랫폼 특수 식별자.
버퍼
스트림 지향 식별자 (unset, 좁은, 혹은 넓게)
상태 식별자를 버퍼링하는 스트림 (버퍼링되지 않음, 라인 버퍼링, 완전 버퍼림)
I/O 모드 식별자 (입력 스트림, 출력 스트림, 업데이트 스트림)
바이너리/텍스트 모드 식별자
파일의 끝 식별자
에러 식별자
현재 스트림 위치 및 멀티바이트 전환 상태 (fpos_t 타입의 객체)
재귀 잠금 (C11 요구함)
 – 특별히 식별된 파일의 모든 바이트의 위치와 모든 지원되는 멀티바이트 문자 인코딩에 일어날 수 있는 모든 전환 상태를 담은 비배열 타입.
파일에서 모든 바이트의 위치를 고유하게 식별할 수 있는 비라이언트 유형, 모든 지원되는 멀티 부팅 문자 인코딩에서 발생할 수 있는 모든 변환 상태
 –  오퍼레이터의 결과를 나타낸 unsigned 정수.

확장 
POSIX 표준은 메모리를 할당하는  함수와,  객체와 파일 식별자간 링크를 만드는 ,  함수와, 메모리 내 버퍼를 가리키는  객체를 생성하는 함수 그룹 등  기능들로
구성된 몇가지 확장 기능을 정의한다.

예시 
아래 C 프로그램은 'myfile'이라는 바이너리 파일을 열고 파일 안의 다섯 바이트를 읽고 파일을 닫는 과정을 거친다.

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(void)
{
    char buffer[5] = {0};  /* 초기화 */
    int i;
    FILE *fp = fopen("myfile", "rb");

    if (fp == NULL) {
        perror("파일 열기 실패. \"myfile\"");
        return EXIT_FAILURE;
    }

    for (i = 0; i < 5; i++) {
        int rc = getc(fp);
        if (rc == EOF) {
            fputs("읽는 도중 에러 발생.\n", stderr);
            return EXIT_FAILURE;
        }
        buffer[i] = rc;
    }

    fclose(fp);

    printf("파일에는 다음과 같은 글자들이 있습니다. %x %x %x %x %x\n", buffer[0], buffer[1], buffer[2], buffer[3], buffer[4]);

    return EXIT_SUCCESS;
}

각주 

C 표준 라이브러리
입출력