[시스템프로그래밍]임의 접근 파일

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임의 접근 파일

특정 위치에 있는 데이터를 가져오거나 수정해야 할 때 처음부터 찾는 것은 비효율적이다.
임의 접근 파일(random access file)은 파일 위치 포인터를 이용하여 원하는 지점으로 이동하여 데이터를 읽거나 쓸 수 있다.

파일 위치 포인터

파일 내에 읽거나 쓸 위치인 현재 파일 위치(current file position)을 가리킨다

lseek()

1. 임의의 위치로 파일 위치 포인터를 이동시킬 수 있다
   현재 파일 위치를 whence를 기준으로 offset만큼 이동
2. prototype

#include <unistd.h>
off_t lseek(int fd, off_t offset, int whence);

성공 시 현재 위치, 실패 시 -1 리턴


3. offset : 기준점으로부터 (바이트 단위의) 거리로 이동
   
   • 양수 : 기준점으로부터 앞으로 이동
   • 음수 : 기준점으로부터 뒤로 이동
4. whence : 기준점
   
   • SEEK_SET : 파일의 시작점
   • SEEK_CUR : 현재 파일 위치
   • SEEK_END : 파일의 끝
5. 파일 위치 포인터 이동 예시
   
   • lseek(fd, 0L, SEEK_END)
   • lseek(fd, n*sizeof(record), SEEK_CUR)
   • lseek(fd, sizeof(record), SEEK_END) : 레코드 크기만큼 빈공간 생성
6. dbcreate.c

#define MAX 24
#define START_ID 1401001

struct stduent {
	char name[MAX];
	int id;
	int score;
};

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include "student.h"

/*사용자로부터 학번, 이름, 점수를 입력받아 데이터베이스로 구현하는 프로그램*/
int main(int argc, char *argv[]) {
	int fd;
	struct student record;
	if (argc < 2) {
		fprintf(stderr, "사용법 : %s\n", argv[0]);
		exit(1);
	}
	if ((fd = open(argv[1], O_WRONLY | O_CREAT | O_EXCL)) == -1) {
		perror(argv[1]);
		exit(2);
	}
	printf("%-9s %-8s %-4s\n", "학번", "이름", "점수");
	while (scanf("%d %s %d"), &record.id, record.name, &record.score) == 3){
		lseek(fd, (record.id - START_ID) * sizeof(record), SEEK_SET);
		write(fd, (char *)&record, sizeof(record));
	}
	close(fd);
	exit(0);
}

7. dbquery.c

#include <stdio.h>
#include <Stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include "student.h"

/*사용자로부터 학번은 입력받아 학생 데이터베이스 파일에서
해당 레코드를 찾아 학번, 이름, 정수를 프린트하는 프로그램*/
int main(int argc, char *argv[]) {
	int fd, id;
	struct student record;
	if (argc < 2) {
		fprintf(stderr, "사용법 : %s file\n", argv[0]);
		exit(1);
	}
	if ((fd = open(argv[1], O_RDONLY)) == -1) {
		perror(argv[1]);
		exit(2);
	}
	do {
		printf("\n검색할 학생의 학번 입력 :");
		if (scanf("%d", &id) == 1) {
			lseek(fd, (id - START_ID) * sizeof(record), SEEK_SET);
			if ((read(fd, (char *)&record, sizeof(record))) > 0 && (record.id != 0))
				printf("이름:%s\t학번:%d\t점수:%d\n", record.name, record.id, record.score);
			else printf("레코드 %d 없음\n", id);
		}
		else printf("입력 오류");
		printf("계속하시겠습니까?(Y/N)");
		scanf("%c", &c);
	} while (c == 'Y');
	close(fd);
	exit(0);
}

레코드 수정하기

1. 레코드 수정 과정
   
   1. 파일로부터 수정할 레코드 읽기
   2. 메모리에서 레코드 수정
   3. 파일 위치 포인터를 원위치로 변경
   4. 파일 덮어쓰기
2. dbupdate.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include "student.h"

int main(int argc, char *argv[]) {
	int fd, id;
	char c;
	struct student record;
	if (argc < 2) {
		fprintf(stderr, "사용법 : %s file\n", argv[0]);
		exit(1);
	}
	if ((fd = open(argv[1], O_RDWR)) == -1) {
		perror(argv[1]);
		exit(2);
	}
	do {
		printf("수정할 학생의 학번 입력: ");
		if (scanf("%d", &id) == 1) {
			lseek(fd, (long)(id - START_ID) * sizeof(record), SEEK_SET);
			if ((read(fd, (char *)&record, sizeof(record))) > 0 && (record.id != 0)) {
				printf("학번: %8d\t이름: %4s\t점수:%4d\n", record.id, record.name, record.score);
				printf("새로운 점수: ");
				scanf("%d", &record.score);
				lseek(fd, (long)-sizeof(record), SEEK_CUR);
				write(fd, (char *)&record, sizeof(record));
			}
			else printf("레코드 %d 없음\n", id);
		}
		printf("계속하겠습니까?(Y/N)");
		scanf(" %c", &c);
	} while (c == 'Y');
	close(fd);
	exit(0);
}

#파일_위치_포인터 #lseek() #파일_수정_과정
출처 : 리눅스 프로그래밍, 창병모 저