파일은 디스크에 정보가 저장되는 단위이며 고유의 이름을 가진다. 파일에는 프로그램이 작성한 정보가 저장되는데 워드 프로세서는 문서 파일을 만들고 그래픽 프로그램은 그림 파일을 만들며 비주얼 C++같은 컴파일러는 소스 파일을 만든다. 프로그램이 실행중에 파일을 액세스해야 하는 경우가 많은데 이 장에서는 디스크에 있는 파일을 읽거나 쓰고 관리하는 방법에 대해 알아본다.
프로그램은 실행에 필요한 코드를 가지지만 모든 데이터를 다 가지는 것은 아니다. 실행 파일의 크기에는 제약이 있기 때문에 모든 정보를 다 가질 수 없으며 그래서 큰 정보는 외부의 파일에 두고 실행중에 읽어서 사용하는 방법을 쓴다. 예를 들어 게임 프로그램은 실행에 필요한 이미지나 사운드 등을 분리된 파일에 두고 필요할 때 이 파일을 읽어 그림을 출력하거나 사운드를 재생한다.
또한 프로그램이 작업 결과를 영구적으로 저장하기 위해서도 파일을 사용한다. 편집하던 문서나 작성중인 프로그램 소스 등도 파일의 형태로 디스크에 저장되어야 한다. 메모리는 아무리 빠르고 정확하더라도 전원이 없으면 기억된 내용을 잃어 버리기 때문에 영구적인 정보 저장 목적으로 사용할 수 없으며 현실적으로 파일 이외에는 정보를 저장할 대안이 없는 셈이다. 하던 게임을 저장한다든가 또는 리플레이를 저장하고 싶을 때도 파일이 필요하다.
파일은 CPU나 메모리에 존재하지 않으며 하드 디스크나 CD-ROM 등의 외부 미디어에 기록되어 있다. 프로그램이 이런 기계적인 장치를 직접 움직여서 파일을 액세스하는 것은 비효율적이며 현실적으로 불가능하다. 그래서 운영체제나 컴파일러는 파일을 액세스할 수 있는 함수를 제공하며 프로그램은 이 함수를 호출해서 원하는 파일을 읽고 쓴다. 파일을 액세스하는 방법에는 여러 가지 종류가 있다.
① 고수준 입출력 스트림 사용 : C 라이브러리가 제공하는 파일 입출력 방법이며 성능은 조금 떨어지지만 사용하기는 쉽다. 표준에 의해 함수의 형태가 고정되어 있으므로 이식에 유리하다.
② 저수준 파일 핸들 : C 라이브러리가 제공하는 파일 입출력 방법이며 대규모의 데이터를 다룰 때 편리하다.
③ C++의 스트림 객체 : ifstream, ofstream 등의 입출력 객체와 그 멤버 함수를 사용하여 파일을 액세스한다.
④ 운영체제가 제공하는 API 함수 : 파일이 저장되는 디스크의 관리 주체는 운영체제이며 운영체제는 응용 프로그램을 위해 파일 관련 API 함수를 제공한다. 윈도우즈는 CreateFile, ReadFile, WriteFile 등의 함수를 제공하므로 이 함수를 사용하면 파일을 액세스할 수 있다.
⑤ 클래스 라이브러리가 제공하는 파일 액세스 객체 사용 : 고수준 클래스 라이브러리들은 파일 액세스 기능을 캡슐화한 클래스를 제공하며 이 클래스를 사용하면 쉽게 파일을 다룰 수 있다. MFC의 경우 CFile 클래스를 제공한다.
방법이 너무 많아서 어떤 것을 선택해야할지 헷갈릴 지경이다. 여기서는 C 컴파일러가 제공하는 두 가지 방법에 대해서만 알아본다. 세 번째 방법은 3부 C++편에서 소개하며 API 함수와 MFC의 방법에 대해서는 별도의 서적을 참조하기 바란다.
C 컴파일러가 제공하는 파일 액세스 함수들은 너무 오래 되었고 최신 함수들에 비해 다소 기능이 떨어지기도 한다. 윈도우즈 환경에서 C/C++ 언어로 프로그램을 개발한다면 운영체제가 제공하는 API 함수를 사용하는 것이 가장 좋으며 MFC를 쓴다면 CFile 객체를 쓰는 것이 편리하다.
어쩌면 이미 API 함수나 MFC의 파일 액세스 방법을 알고 있는 사람도 있을 것이다. 만약 그렇다면 이 장의 내용은 굳이 읽지 않아도 상관없다. 파일을 액세스하는 각 방법의 기능은 대체로 비슷하며 하나만 알고 있어도 원하는 대부분의 작업은 다 할 수 있기 때문이다. 윈도우즈 환경에서 주로 코드를 작성한다면 C 함수보다는 가급적이면 API 함수나 MFC를 쓰는 것이 유리하다.
그럼에도 불구하고 이 책에서 파일 액세스 함수를 굳이 다루는 이유는 이 함수들은 C 표준 함수이며 운영체제에 상관없이 쓸 수 있는 호환성을 가지고 있기 때문이다. 윈도우즈 API 함수는 윈도우즈에서만 실행되지만 C 함수는 운영체제에 상관없이 실행되므로 유닉스 환경에서 파일을 액세스한다면 여전히 이 함수들이 필요하다. 또한 이미 작성된 좋은 예제 중에 이 함수들을 사용하는 코드가 있기 때문에 분석을 위해 대략적인 개념과 함수의 이름 정도만이라도 알아둘 필요가 있다.
물론 모든 방법에 대해 다 알고 있고 스스로 장단점을 비교할 수 있는 정도라면 더할나위 없이 좋겠지만 그러기에는 시간이 너무 오래 걸린다. 파일 입출력은 C의 문법 체계와 직접적인 상관이 없으므로 우선 순위를 조금 뒤에 두어도 당장의 코딩에는 큰 불편함이 없을 것이다.