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'책상 위 컴퓨터/C Language'에 해당되는 글 2

  1. 2009.03.11 File에서 값 수정 법 (3)
  2. 2008.07.05 Object code file, Execute file, Library (3)

C standard library에는 여러 함수가 존재한다.
게중에는 fopen, fwrite 와 같이 파일을 제어 할 수 있는 함수들 역시 존재한다.
여기서 알아 볼 것은 fopen이다.

fopen은 파일을 여는데 사용하는 함수이다.
fopen의 함수 원형은

FILE * fopen( const char * filename, const char * mode )

인데, 파일의 이름과 mode를 인자로 받는다. mode는 문자열로 되어 있으며 해당 함수에서 해당 문자를 parsing해서 원하는 mode로 설정하는 형태를 취하고 있다.
fopen은 실제 여러 옵션자가 존재하는데,
r, w, a 로 존재한다. ( 모드 설명은 아래 그림 참고 - 출처 : http://www.winapi.co.kr )

모드

설명

r

읽기 전용으로 파일을 연다.  모드로  파일은 읽을 수만 있으며 데이터를 기록하지는 못한다. 만약 파일이 없을 경우 에러가 리턴된다.

w

쓰기 위해 파일을 연다.  모드로  파일은 쓰기만 가능하며 읽지는 못한다. 도스나윈도우즈의 파일은 쓰기 전용 속성이 없지만 스트림은 쓰기 전용 상태로   있다.파일이 없으면 새로 만들고 이미 존재한다면 기존의 파일은 지워진다.

a

추가를 위해 파일을 연다. 추가란 파일의 끝에 다른 정보를   넣는다는 뜻이다. 모드로  파일은 오픈 직후에 FP 파일의 끝으로 이동한다. 파일이 없으면 새로 만든다.

r+

읽고 쓰기가 가능하도록 파일을 연다. 파일이 없을 경우 에러가 리턴된다.

w+

읽고 쓰기가 가능하도록 파일을 연다. 파일이 없을 경우 새로 만든다.

a+

읽기와 추가가 가능하도록 파일을 연다. 파일이 없으면 새로 만든다.



이런 옵션을 사용해서 우리가 원하는 파일의 입출력을 수정할 수 있다.


그렇다면 데이터 파일의 중간의 값을 변경하기 위해서는 어떤 옵션자를 주면 되는 것일까?


임시로 만든 파일에는 위와 같은 데이터가 있다. 여기서 0x02 번지의 값인 0x32 라는 데이터 값을 0x20 으로 변경하고 싶다. 이럴땐 어떤 파일 모드로 열어야 될까?
흔히하는 방법으로 write를 수행하기 위하여 w를 하거나 혹은 a 라는 모드를 사용한다. ( windows, linux에서 모두 binary로 처리한다는 가정하에)
만약 위와 같은 방법으로 데이터를 수정하려고 한다면 심각한 고민거리에 빠져들게 된다.

즉, w의 옵션자를 사용해서 해당 위치를 fseek 함수를 통해 파일 포인터를 이동시키게 된다면, 파일이 작성되는 순간부터 해당 데이터의 뒤에 저장된 데이터에 대한 안정성은 보장해 주지 못하게 된다.

직접 실험해 보면 알겠지만, 00 , 31, 32, 33, 34 라는 데이터 나열에서 32 라는 값을 변경하기 원하여 32에 64라는 데이터를 집어 넣는다고 가정할 때, 32의 지점으로 fseek으로 파일 포인터를 이동시켜 64라는 데이터를 집어 넣는다. 그렇게 된다면 파일내의 데이터는 00, 00, 64 로 뒤에 33, 34에 대한 데이터가 삭제됨은 물론 앞의 데이터 까지 버려지게 된다.

a라는 옵션을 줘서 모드를 바꾸게 된다면 어떻게 될까? 다시 위의 가정 대로, 00, 31, 32, 33, 34 라는 데이터가 존재한다. 마찬가지로 32 라는 데이터 값을 64로 바꾸고 싶다. fseek을 통해서 파일 포인터를 이동시킨후 64라는 값을 삽입한다. 이와 같은 경우는 00, 31, 32, 33, 34, 64 라는 값이 나온다. 즉 값이 파일에 추가되어 기록이 되는 것이다.

그렇다면 '+' 연산자를 사용하여 넣으면 어떻게 될까? 안타깝게도 w+ 는 기본 모태가 'w' 이므로 데이터 기록시 w와 별반 다를게 없이 된다.( 즉 앞의 데이터는 삭제되고, 뒤의 데이터 역시 날라간다. )
a+ 역시 마찬가지의 반응을 보였다.
rw 라는 옵션을 통해 read + write 가 되게 하면 않겠는가? 라고 물으시는 분들이 있을 것이다. 궁금하신 분들은 직접 실험을 해보면 될 것이다. 잘못된 접근으로 오류가 발생함을 알 수 있을 것이다.

그렇다면 마지막 남은 'r+'에 대해서 알아 보자.
옵션자의 모태는 Read이다. 즉 파일을 읽고 '+' 연산자(모드)에 의해서 기능이 추가되었다. 즉 읽어짐을 바탕으로 하면서 원한다면 데이터를 수정할 수 있는 것이다!


그렇다! 'r+' 옵션을 사용한다면 파일내의 어떠한 위치의 값이라도 수정이 가능한 것이다. 위의 빨간 네모에서 보는 것처럼 원하는 데이터 값이 바뀌었음을 알 수 있다.

보통, 그냥 파일을 수정하라고 하면 "rw" 나 혹은 "a"를 사용해서 파일을 수정하려고 한다.
물론 'r+'를 하던 'w'를 하던 보통 프로그래밍을 할 때 중요한 것은 아니다. 그냥, 안되면 메모리에 올려서 다시 생성하면 되기 때문이다. 주변에서도 이런 것에 대해 당연 이 되는 것으로 알고 있지 직접 해본 사람이 드물며 아울러 그렇게 하는 사람도 별로 없기 때문이다. ( 아는 것과 직접 해본 경험과의 차이는 크다. )


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Posted by 잡학 저장소 잡학저장소

 오브젝트 코드 파일, 실행 파일, 라이브러리

 

 C 프로그래밍에서의 기본 전략은, 자신이 만든 소스 코드 파일을 실행 가능한 기계어 코드를 가진 파일인 실행 파일로 변환시켜 주는 프로그램을 사용하는 것이다. 이 과정은 컴파일링(compiling)과 링킹(linking)이라는 두 단계를 거쳐서 이루어진다. 컴파일러(compiler)는 소스 코드를 중간 단계의 코드로 변환시키며, 링커(linker)는 실행 파일을 만들기 위해 다른 코드(시스템 라이브러리 파일과 중간 단계에서 생성되는 오브젝트 코드)를 결합해 주는 역할을 한다. C는 프로그램의 모듈화가 가능하도록 이와 같은 두 가지 접근법을 사용한다. 컴파일러로 각각의 모듈을 따로 컴파일한 후, 컴파일된 모듈들을 나중에 링커로 합칠 수 있다. 따라서, 전체 프로그램 중에서 특정 모듈만 수정한 겨우, 수정한 모듈을 제외한 나머지 다른 모듈들은 다시 컴파일 할 필요가 없다.

 

 중간 단계 파일의 형태에는 몇 가지가 있다. 가장 널리 쓰이는 방식은 소스 코드를 오브젝트 코드 파일(object code file, 또는 간단히 줄여서 오브젝트 파일)이라 불리는 기계어로 변환하는 것이다.(여기서는 소스 파일이 한 개의 파일로 이루어져싿고 가정하자). 비록 오브젝트 파일이 기계어 코드를 포함하고 있지만 아직 실행할 준비는 되어 있지 않다. 오브젝트 파일이란 소스 코드를 단순히 기계어 코드로 번역했을 뿐 완전한 프로그램이 아니기 때문이다.

 

 오브젝트 파일이 가지고 있지 않은 첫번째 요소가 스타트 업(start-up) 코드다. 이 코드는 프로그램과 운영체제 사이의 인터페이스를 담당한다. 예를 들어, IBM PC에서는 DOS Linux를 운영체제로 사용할 수 있다. 두 경우 모두 똑같은 하드웨어에서 운영되므로 똑 같은 오브젝트 코드가 있다면 두 운영체제에서 똑 같은 작용을 한다. 그러나 Linux Dos 운영체제는 프로그램들을 처리하는 방식이 다르기 때문에 각자 독특한 스타트 업 코드가 필요하다.

 

 두 번째로 부족한 코드 요소는 라이브러리 루틴에 대한 코드다. 거의 모든 C 프로그램은 표준 C 라이브러리의 일부분인 루틴들을 사용한다. – 생략 실제 코드는 라이브러리(library)라 불리는 다른 파일에 저장되어 있다. 라이브러리 파일은 수많은 함수에 댛나 오브젝트 코드를 포함하고 있다. 링커(linker)의 역할은 이러한 세 가지 요소(오브젝트 코드, 각 시스템에 대한 표준 스타트 업 코드 및 라이브러리 코드)를 묶어서 하나의 파일 즉, 실행 파일로 만들어주는 것이다. 링커는 사용하려는 함수에 대한 코드를 라이브러리로부터 추출한다.

 

사용자 삽입 이미지

 

 간단히 말해서 오브젝트 파일과 실행 파일 모두 기계어 명령어들로 이루어져 있다. 그러나 오브젝트 파일은 사용한 코드를 단순히 기계어로 번역한 것에 불과하지만, 실행 파일은 사용된 라이브러리 루틴에 대한 기계어 코드는 물론 스타트 업 코드도 포함하고 있다.

 

 어떤 시스템에서는 컴파일러와 링커를 별도로 실행해야 하는 경우도 있으며, 또 어떤 시스템에서는 컴파일러가 링커를 자동으로 호출하여 실행 파일을 한번에 만드는 컴파일러도 있다.


------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- C 기초 플러스 중 -------

Posted by 잡학 저장소 잡학저장소