이 포스트는 저수준 파일입출력 함수에 관한 포스트입니다.

< 목차 >

1️.   저수준,고수준 파일 입출력함수 비교
2️.  파일 기술자 (fd, FILE Descriptor, 파일 디스크립터)
3.   open함수
4.   close함수
5.   read함수
6.   write함수
7.   lseek함수

• 저수준 파일입출력 함수는 유닉스 기반의 고전입출력함수로 리눅스기준 <unistd.h>헤더파일에 선언되어 있습니다.

• fopen(),fclose()등등... 표준입출력함수들은 버퍼를 사용하지만 저수준 파일입출력함수는 버퍼를 사용하지않는 비버퍼링 함수입니다.
• 버퍼(buffer)의 사전적 의미는 어떤 장치에서 다른 장치로 데이터를 송신할 때 일어나는 시간의 차이나 데이터 흐름의 속도 차이를 조정하기 위해 일시적으로 데이터를 기억시키는 장치입니다. 저수준입출력함수는 이처럼 버퍼를 이용하지않고 파일의 바이트를 그대로 이용하기 때문에 속도가 더 빠르다는 장점이 있습니다.
• 아무래도 고전함수이기 때문에 윈도우에 넘어오면서는 달라지는 부분이 있습니다.(윈도우에서는 <io.h>헤더파일에 선언)
  함수의 특성이 이렇다보니 리눅스(유닉스)환경을 기준으로 알아볼 계획입니다.
  
  

1️⃣ 저수준,고수준 파일 입출력함수 비교

< 저수준 파일 입출력과 고수준 파일 입출력 비교 >

• 유닉스에서 파일은 크게 일반 파일과 특수 파일로 구분할 수 있습니다.
  • 일반 파일: 텍스트 바이너리 형태의 데이터를 저장하는 파일
  • 특수 파일: 데이터 전송, 장치 접근에 사용하는 파일
    
    

2️⃣ 파일 기술자 (fd, FILE Descriptor, 파일 디스크립터)

• 모든 저수준 파일 입출력 함수는 파일 기술자를 사용합니다. 파일 기술자는 현재 열려있는 파일을 구분할 목적으로 유직스가 붙여놓은 번호로 저수준 파일 입출력에서 열린파일을 참조하는 데 사용하는 지시자 역할을 합니다.
• 파일 기술자는 0번 부터 시작합니다. 0, 1, 2번은 기본적인 용도로 지정되어 있습니다.

• 프로세스가 파일을 open함수를 통해 처음 열면 3번 파일 기술자부터 순차적으로 할당됩니다.
  
  

3️⃣ open함수

• open함수는 시스템호출로, 파일을 열거나 생성 할때 사용합니다.(아래 다양한 옵션)
• 성공시 fd(파일디스크립터)를 3부터 순차적으로 (int)자료형으로 반환합니다.
• 실패시 -1을 반환합니다.

<함수원형 >

int open(const char *path, int oflag, [mode_t mode]);

< oflag >

• oflag는 함수의 작동 방식을 결정하는 옵션들입니다.
• <fcntl.h>헤더에 정의되어 있습니다.
• 옵션들은 비트 연산자 OR로 결합하여 사용할 수 있습니다.
  O_RDONLY, O_WRONLY, O_RDWR중 하나는 반드시 지정해야 합니다.
  ex) `#define WRITE_FLAGS (O_WRONLY | O_CREAT | O_EXCL )

< mode(파일 권한을 설정) >

• <sys/stat.h>헤더에 선언되어 있습니다.
• 소유자|그룹|기타 사용자|를 r(읽기)|w(쓰기)|x(실행)를 8진수 단위씩 나눠서 지정할 수 있습니다.
  예를 들어 rwxrwxrwx(모든권한허용) = 111111111일경우 8진수 표기법으로 0777로 작성할 수 있습니다.
• 뿐만아니라 다음과 같이 매크로로 선언되어있는 mode명을 직접 작성해도 됩니다.

< open함수 예시 >

#include <sys/stat.h>        // mode_t형식자
#include <fcntl.h>           // oflag 옵션,mode 옵션
#include <unistd.h>          // 저수준함수 open(),close()함수
#include <stdio.h>           // perror()함수
#include <stdlib.h>          // exit()함수

int main(void)
{
        int fd;
        mode_t mode;         // 윈도우에서는 mode_t형식자가 없다..

        mode = S_IRUSR | S_IWUSR | S_IRGRP | S_IROTH; //"0644"와 같다.윈도우에서는 이런 mode플래그가 없는듯하다..

        fd = open("unix.txt", O_CREAT, mode);

        if (fd == -1)        // open에 실패할시 -1을 반환한다
        {
                perror("CREAT\n");    // 오류코드를 해석해서 stderr스트림으로 출력해주는 함수이다.
                exit(1);              // 에러코드 1을 반환하고 프로그램을 정리하고 종료합니다.
        }
        close(fd);                    // 파일을 열었으면 꼭 닫아줍니다.
        return (0);
}

• open함수도 파일입출력함수처럼 에러시에는 errno값이 자동으로 설정됩니다. 그렇기 때문에 perror함수로 오류코드를 해석할 수 있습니다.
• open함수로 파일을 열었으면 반드시 close함수로 파일을 닫아주어야 합니다.

4️⃣ close함수

<함수원형 >

int close(int fd);

• 파일 입출력 작업을 모두 완료하면 반드시 파일을 닫아야 합니다.
• 성공적으로 닫으면 0을 반환하고 실패시 -1을 반환합니다.
  (오류코드를 외부 변수 errno에 저장합니다.)

다음포스트 > [C]저수준 파일입출력 함수(2)[read, write, lseek]