C 입출력(I/O) 마스터: 표준 스트림, 문자/행/포맷 입출력 함수 총정리

C의 입출력은 스트림(Stream) 추상화를 통해 파일, 콘솔, 네트워크 등을 통일된 방식으로 다룹니다. 표준 스트림과 주요 I/O 함수를 체계적으로 정리합니다.

표준 스트림 (자동 오픈)

stdout은 줄 버퍼링(개행 시 플러시), stderr는 무버퍼링(즉시 출력)됨.

문자 단위 입출력

예제: 문자 카운트

int ch, count = 0;
while ((ch = getchar()) != EOF) {
    if (ch != '\n') count++;
    putchar(ch);  // 에코
}
printf("문자 수: %d\n", count);

행 단위 입출력

fgets 안전한 입력 패턴

char buf[100];
if (fgets(buf, sizeof(buf), stdin)) {
    // 개행 제거
    buf[strcspn(buf, "\n")] = '\0';
    printf("입력: %s\n", buf);
}

포맷 입출력 (scanf/printf 계열)

printf 형식 지정자

플래그, 폭, 정밀도

%[플래그][폭][.정밀도][길이]지정자

%-10d    // 왼쪽 정렬, 폭 10
%05d     // 0 채우기, 폭 5
%+d      // 부호 항상 표시
% d      // 양수 시 공백
%#x      // 0x 접두사
%.2f     // 소수점 2자리
%10.2f   // 폭 10, 소수점 2자리
%*.*f    // 폭/정밀도 인자로 전달

scanf 형식 지정자 (printf와 다름 주의!)

scanf 주의사항

• 공백 문자( , \n, \t)는 자동 스킵 (단 %c, %[...] 제외)

• %s는 버퍼 오버플로 위험 → %99s 폭 지정 필수

• 반환값: 성공적으로 읽은 항목 수, EOF면 입력 끝

• 실패 시 입력 스트림에 잘못된 문자 남아있음 → 정리 필요

int a, b;
if (scanf("%d %d", &a, &b) != 2) {
    // 입력 오류 처리
}

파일 입출력 (FILE 스트림)

파일 열기/닫기

FILE *fp = fopen("data.txt", "r");  // 읽기
FILE *fp = fopen("out.txt", "w");   // 쓰기 (생성/잘림)
FILE *fp = fopen("log.txt", "a");   // 추가
FILE *fp = fopen("data.bin", "rb"); // 바이너리 읽기

if (!fp) {
    perror("파일 열기 실패");
    return 1;
}

// 사용 후
fclose(fp);  // 버퍼 플러시 후 닫기, 실패 시 EOF 반환

파일 모드 문자열

파일 입출력 함수

블록 I/O (바이너리 데이터)

struct Record { int id; double value; };

// 쓰기
struct Record rec = {1, 3.14};
fwrite(&rec, sizeof(rec), 1, fp);

// 읽기
struct Record rec;
size_t count = fread(&rec, sizeof(rec), 1, fp);
if (count == 1) { ... }

모범 사례

• gets 절대 사용 금지, fgets + 개행 제거 패턴 사용

• scanf 대신 fgets + sscanf 또는 strtol/strtod 조합 권장

• 출력 후 fflush(stdout)로 즉시 플러시 (특히 프롬프트)

• 에러 메시지는 stderr로: fprintf(stderr, "Error: %s\n", msg)

• 바이너리 파일은 "rb"/"wb" 모드 필수 (윈도우 개행 변환 방지)

• fread/fwrite 반환값 검사로 부분 읽기/쓰기 감지

• 파일 포인터 사용 후 반드시 fclose, NULL 대입

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