C 언어 고급 I/O 함수 완벽 정리: fprintf부터 fwrite까지

I/O란 C 언어에서 데이터를 읽고 쓰는 입력·출력(Input/Output) 작업을 처리하는 함수를 의미합니다. C 언어의 파일 입출력은 처리 방식에 따라 고수준(High level) I/O와 저수준(Low level) I/O로 나눌 수 있습니다.

고수준 I/O와 저수준 I/O의 차이

고수준 I/O (High Level I/O)

• 사람이 이해하고 사용하기 쉬운 형태로 제공됩니다.
• 가장 큰 장점은 이식성(portability)이 높아 다양한 시스템에서 동일하게 동작한다는 점입니다.

저수준 I/O (Low Level I/O)

• 컴퓨터(시스템) 중심으로 동작하여 사람이 이해하기 어렵습니다.
• 장점은 처리 속도가 빠르고 실행 시간이 짧다는 것입니다.
• 단점은 운영체제나 하드웨어에 의존적이어서 이식성이 떨어진다는 것입니다.

C 언어의 주요 고수준 I/O 함수

대표적인 고수준 입출력 함수는 아래 표와 같습니다.

fprintf()와 fscanf() 함수

fprintf()는 printf()와 사용법이 유사하지만, 출력 결과를 화면이 아닌 파일에 저장한다는 점이 다릅니다.

문법은 다음과 같습니다.

fprintf(파일 포인터, "제어 문자열", 변수 목록);

사용 예시:

FILE *fp;
fprintf(fp, "%d%c", a, b);

fscanf()는 scanf()와 유사하며, 키보드 입력 대신 파일에서 데이터를 읽어옵니다.

문법은 다음과 같습니다.

fscanf(파일 포인터, "제어 문자열", &변수 목록);

사용 예시:

FILE *fp;
fscanf(fp, "%d%c", &a, &b);

putc()와 getc() 함수

putc()는 파일에 한 문자를 출력(저장)할 때 사용합니다.

문법은 다음과 같습니다.

putc(char ch, FILE *fp);

사용 예시:

FILE *fp;
char ch;
putc(ch, fp);

getc()는 파일에서 한 문자를 읽어올 때 사용합니다.

문법은 다음과 같습니다.

char getc(FILE *fp);

사용 예시:

FILE *fp;
char ch;
ch = getc(fp);

putw()와 getw() 함수

putw()는 파일에 정수 하나를 출력할 때 사용합니다.

문법은 다음과 같습니다.

putw(int num, FILE *fp);

사용 예시:

FILE *fp;
int num;
putw(num, fp);

getw()는 파일에서 정수 하나를 읽어올 때 사용합니다.

문법은 다음과 같습니다.

int getw(FILE *fp);

사용 예시:

FILE *fp;
int num;
num = getw(fp);

fputc()와 fgetc() 함수

fputc()는 파일에 한 문자를 쓸 때 사용하며, putc()와 거의 같은 역할을 합니다.

문법은 다음과 같습니다.

fputc(char ch, FILE *fp);

사용 예시:

FILE *fp;
char ch;
fputc(ch, fp);

fgetc()는 파일에서 한 문자를 읽어올 때 사용합니다.

문법은 다음과 같습니다.

int fgetc(FILE *fp);

사용 예시:

FILE *fp;
char ch;
ch = fgetc(fp);

fgets()와 fputs() 함수

fgets()는 파일에서 문자열을 읽어올 때 사용합니다.

문법은 다음과 같습니다.

fgets(문자열 변수, 읽을 문자 수, 파일 포인터);

사용 예시:

FILE *fp;
char str[30];
fgets(str, 30, fp);

fputs()는 파일에 문자열을 쓸 때 사용합니다.

문법은 다음과 같습니다.

fputs(문자열 변수, 파일 포인터);

사용 예시:

FILE *fp;
char str[30];
fputs(str, fp);

fread()와 fwrite() 함수

fread()는 구조체 등으로 구성된 레코드 전체를 한 번에 읽어올 때 사용합니다.

문법은 다음과 같습니다.

fread(&구조체 변수, sizeof(구조체 변수), 레코드 개수, 파일 포인터);

사용 예시:

struct emp {
    int eno;
    char ename[30];
    float sal;
} e;
FILE *fp;
fread(&e, sizeof(e), 1, fp);

fwrite()는 레코드 전체를 한 번에 파일에 저장할 때 사용합니다.

문법은 다음과 같습니다.

fwrite(&구조체 변수, sizeof(구조체 변수), 레코드 개수, 파일 포인터);

사용 예시:

struct emp {
    int eno;
    char ename[30];
    float sal;
} e;
FILE *fp;
fwrite(&e, sizeof(e), 1, fp);

실습 예제 1: putw()와 getw()로 숫자 저장 및 출력

다음은 1부터 10까지의 숫자를 파일에 저장한 후, 다시 읽어서 화면에 출력하는 C 프로그램입니다.

// 1부터 10까지의 숫자를 파일에 저장하고 다시 출력하는 프로그램
#include<stdio.h>
int main() {
    FILE *fp;
    int i;
    fp = fopen("num.txt", "w");
    for (i = 1; i <= 10; i++) {
        putw(i, fp);
    }
    fclose(fp);
    fp = fopen("num.txt", "r");
    printf("file content is");
    for (i = 1; i <= 10; i++) {
        i = getw(fp);
        printf("%d", i);
    }
    fclose(fp);
    return 0;
}

실행 결과

위 프로그램을 실행하면 다음과 같은 결과가 출력됩니다.

file content is12345678910

실습 예제 2: fread()와 fwrite()로 학생 정보 저장 및 출력

다음은 학생 정보를 구조체 배열에 입력받아 파일에 저장한 후, fwrite()로 기록하고 fread()로 다시 읽어 화면에 출력하는 C 프로그램입니다.

#include<stdio.h>
struct student {
    int sno;
    char sname[30];
    float marks;
    char temp;
};
main() {
    struct student s[60];
    int i;
    FILE *fp;
    fp = fopen("student1.txt", "w");
    for (i = 0; i < 2; i++) {
        printf("enter details of student %d\n", i + 1);
        printf("student number:");
        scanf("%d", &s[i].sno);
        scanf("%c", &s[i].temp);
        printf("student name:");
        gets(s[i].sname);
        printf("student marks:");
        scanf("%f", &s[i].marks);
        fwrite(&s[i], sizeof(s[i]), 1, fp);
    }
    fclose(fp);
    fp = fopen("student1.txt", "r");
    for (i = 0; i < 2; i++) {
        printf("details of student %d are\n", i + 1);
        fread(&s[i], sizeof(s[i]), 1, fp);
        printf("student number = %d\n", s[i].sno);
        printf("student name = %s\n", s[i].sname);
        printf("marks = %f\n", s[i].marks);
    }
    fclose(fp);
    getch();
}

실행 결과

위 프로그램을 실행하면 다음과 같은 결과가 출력됩니다.

enter details of student 1
student number:1
student name:bhanu
student marks:50
enter details of student 2
student number:2
student name:priya
student marks:69
details of student 1 are
student number = 1
student name = bhanu
marks = 50.000000
details of student 2 are
student number = 2
student name = priya
marks = 69.000000

마무리

지금까지 살펴본 것처럼 C 언어의 고수준 I/O 함수는 문자, 정수, 문자열, 구조체 레코드 등 다양한 형태의 데이터를 파일에 손쉽게 읽고 쓸 수 있도록 도와줍니다. 특히 fread()와 fwrite()를 활용하면 구조체 단위의 데이터를 한 번에 처리할 수 있어, 학생 정보 관리처럼 여러 필드를 가진 데이터를 다룰 때 매우 유용합니다. 각 함수의 문법과 예제를 직접 실습해 보면서 파일 입출력에 대한 이해를 깊이 해 보시기 바랍니다.