C++ 파일 입출력

2025년 11월 27일 09시
카테고리 - LECTURE, 객체지향프로그래밍II

객체지향프로그래밍II(김정준) 13주차 강의내용

텍스트 파일과 바이너리 파일

파일 : 연속된 바이트의 집합.

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
  • ASCII 코드, 유니코드
• 텍스트 파일의 종류
  • txt 파일, HTML 파일, XML 파일, C++ 소스 파일, C 소스 파일, 자바 소스 파일
• 텍스트 파일과 <Enter> 키
  • <Enter>키를 입력하면 텍스트 파일에는 ‘\r’, ‘\n’의 두 코드가 기록됨

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 있음
  • 각 바이트의 의미는 파일을 만든 응용프로그램 만이 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

C++ 표준 파일 입출력 라이브러리

istream, ostream의 부모 클래스인 ifstream, ofstream 사용 iostream의 부모 클래스인 fstream 사용

• >> 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

파일 입출력 모드 : 텍스트 I/O와 바이너리 I/O

• 파일 입출력 방식
  • 텍스트 I/O와 바이너리 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 않고 있는 그대로 기록하거나 읽음
  • 텍스트 파일과 바이너리 파일 모두 입출력 가능
• 텍스트 I/O와 바이너리 I/O 입출력 시 차이점
  • 개행 문자(‘\n’) 사용법에서의 차이
  • 텍스트 I/O : ‘\n’을 ‘\r’, ‘\n’으로 처리
  • 바이너리 I/O : ‘\n’을 ‘\n’으로 처리

① open(경로/파일이름, 용도지정)
② 읽기/쓰기
③ close()

ofstream fout;
fout.open("c:\\temp\\test.txt");
fout << "Hello World" << endl;
fout.close();

ifstream fin;
fin.open("c:\\temp\\test.txt");
fin >> text;
cout << text << endl;
fin.close();

파일 모드(file mode)

• 파일 입출력에 대한 구체적인 작업 행태에 대한 지정
• 사례)
  ◼ 파일에서 읽을 작업을 할 것인지, 쓰기 작업을 할 것인지
  ◼ 기존 파일의 데이터를 모두 지우고 쓸 것인지, 파일의 끝 부분에 쓸 것인지
  ◼ 텍스트 I/O 방식인지 바이너리 I/O 방식인지
  ◼ | 를 이용하여 여러 파일 모드 동시 지정 가능
• 파일 모드 지정 – 파일 열 때
  ◼ open(“파일이름”, 파일모드)
  ◼ ifstream(“파일이름”, 파일모드),
  ◼ ofstream(“파일이름”, 파일모드)

fout.open("student.txt", ios::out | ios::app); // out과 app 모드 동시 지정

• 파일의 끝에서 읽기를 시도하면 get()은 EOF(-1값)를 리턴

while((c = fin.get()) != EOF) { // EOF를 만날 때까지 문자 읽기
  cout << (char)c;
}

텍스트 파일의 라인 단위 읽기

• istream의 getline(char* line, int n) 함수 이용
• getline(ifstream& fin, string& line) 함수 이용

while(fin.getline(buf, 81)) { // 한 라인이 최대 80개의 문자로 구성
  cout << buf << endl; // 라인 출력
}

바이너리 I/O

• 데이터의 바이너리 값을 그대로 파일에 저장하거나, 파일의 바이너리 값을 그대로 읽어서 변수나 버퍼에 저장하는 방식
• 텍스트 파일이든 바이너리 파일이든 바이너리 I/O로 입출력가능

• ios::binary 모드 속성 사용
  ◼ ios::binary가 설정되지 않으면 디폴트가 텍스트 I/O

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

스트림 상태

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

임의 접근과 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(file pointer)
  • 파일 포인터
    ◼ 파일에서 다음에 읽거나 쓸 위치를 표시하는 특별한 마크
  • C++는 열려진 파일마다 두 개의 파일 포인터 유지
    ◼ get pointer : 파일 내에 다음에 읽을 위치
    ◼ put pointer : 파일 내에 다음에 쓸 위치

// 정수 값으로 주어진 절대 경로 pos로 get pointer를 옮김
istream& seekg(streampos pos)

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

// 정수 값으로 주어진 절대 경로 pos로 put pointer를 옮김
ostream& seekp(streampos pos)

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

//입력 스트림의 현재 get pointer의 값 리턴
streampos tellg()

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