C# 파일 입출력 마스터하기: 스트림, 읽기/쓰기, 고급 파일 작업

파일(File)은 특정 이름과 디렉터리 경로를 가진 디스크에 저장된 데이터 모음입니다. 파일을 읽기/쓰기 위해 열면 스트림(Stream)이 됩니다.

스트림은 통신 경로를 통과하는 바이트 시퀀스입니다. 두 주요 스트림:

• 입력 스트림(Input Stream): 파일에서 데이터 읽기 (읽기 작업)
• 출력 스트림(Output Stream): 파일에 데이터 쓰기 (쓰기 작업)

C# I/O 클래스 (System.IO 네임스페이스)

파일 생성/삭제, 읽기/쓰기, 닫기 등 다양한 파일 작업을 위한 클래스들:

번호	I/O 클래스 및 설명
1	BinaryReader - 이진 스트림에서 기본 데이터 읽기
2	BinaryWriter - 기본 데이터를 이진 형식으로 쓰기
3	BufferedStream - 바이트 스트림 임시 저장소
4	Directory - 디렉터리 구조 조작
5	DirectoryInfo - 디렉터리 작업 수행
6	DriveInfo - 드라이브 정보 제공
7	File - 파일 조작 (정적 메서드)
8	FileInfo - 파일 작업 수행 (인스턴스 메서드)
9	FileStream - 파일의 임의 위치 읽기/쓰기
10	MemoryStream - 메모리에 저장된 스트림 데이터 랜덤 액세스
11	Path - 경로 정보 조작
12	StreamReader - 바이트 스트림에서 문자 읽기
13	StreamWriter - 스트림에 문자 쓰기
14	StringReader - 문자열 버퍼에서 읽기
15	StringWriter - 문자열 버퍼에 쓰기

FileStream 클래스

FileStream은 System.IO 네임스페이스의 클래스로, 파일 읽기/쓰기/닫기를 돕습니다. 추상 클래스 Stream에서 파생됩니다.

FileStream 객체 생성

FileStream 객체이름 = new FileStream(
    파일_이름, 
    FileMode 열거자, 
    FileAccess 열거자, 
    FileShare 열거자
);

예: sample.txt 읽기용 FileStream 생성

FileStream F = new FileStream("sample.txt", FileMode.Open, FileAccess.Read, FileShare.Read);

FileMode 열거자 멤버

멤버	설명
Append	기존 파일 열기 후 커서를 끝으로, 없으면 생성
Create	새 파일 생성 (기존 파일 덮어씀)
CreateNew	새 파일 생성 (기존 파일 있으면 예외)
Open	기존 파일 열기 (없으면 예외)
OpenOrCreate	있으면 열기, 없으면 생성
Truncate	기존 파일 열기 후 크기를 0으로

FileAccess 열거자

Read, ReadWrite, Write

FileShare 열거자

멤버	설명
Inheritable	파일 핸들 상속 허용
None	공유 거부
Read	읽기 공유 허용
ReadWrite	읽기/쓰기 공유 허용
Write	쓰기 공유 허용

FileStream 사용 예제

using System;
using System.IO;

namespace FileIOApplication
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            // 파일 생성/열기 (읽기/쓰기)
            FileStream F = new FileStream("test.dat", FileMode.OpenOrCreate, FileAccess.ReadWrite);
            
            // 바이트 쓰기 (1~20)
            for (int i = 1; i <= 20; i++)
            {
                F.WriteByte((byte)i);
            }
            
            // 처음으로 이동 후 읽기
            F.Position = 0;
            for (int i = 0; i <= 20; i++)
            {
                Console.Write(F.ReadByte() + " ");
            }
            
            F.Close();
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

출력: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 -1

-1은 스트림 끝(EOF)을 의미합니다.

고급 파일 작업

번호	주제 및 설명
1	텍스트 파일 읽기/쓰기 StreamReader, StreamWriter 클래스 활용
2	이진 파일 읽기/쓰기 BinaryReader, BinaryWriter 클래스 활용
3	Windows 파일 시스템 조작 파일/디렉터리 탐색, 위치 찾기

텍스트 파일 읽기/쓰기 (StreamReader/StreamWriter)

// 쓰기
using (StreamWriter sw = new StreamWriter("output.txt"))
{
    sw.WriteLine("첫 번째 줄");
    sw.WriteLine("두 번째 줄");
    sw.Write("세 번째 줄 ");
    sw.Write("이어쓰기");
}

// 읽기
using (StreamReader sr = new StreamReader("output.txt"))
{
    string line;
    while ((line = sr.ReadLine()) != null)
    {
        Console.WriteLine(line);
    }
}

// 전체 읽기
string allText = File.ReadAllText("output.txt");  // 정적 메서드 편의 기능
string[] lines = File.ReadAllLines("output.txt");

이진 파일 읽기/쓰기 (BinaryReader/BinaryWriter)

// 쓰기
using (BinaryWriter bw = new BinaryWriter(File.Open("data.bin", FileMode.Create)))
{
    bw.Write(123);           // int
    bw.Write(3.14);          // double
    bw.Write("Hello");       // string
    bw.Write(true);          // bool
}

// 읽기 (쓰기 순서와 동일해야 함)
using (BinaryReader br = new BinaryReader(File.Open("data.bin", FileMode.Open)))
{
    int i = br.ReadInt32();
    double d = br.ReadDouble();
    string s = br.ReadString();
    bool b = br.ReadBoolean();
}

파일/디렉터리 조작 (File, Directory, FileInfo, DirectoryInfo)

// File 클래스 (정적 메서드)
File.Exists("test.txt");
File.Copy("source.txt", "dest.txt", true);  // 덮어쓰기
File.Move("old.txt", "new.txt");
File.Delete("temp.txt");
File.GetCreationTime("test.txt");

// FileInfo 클래스 (인스턴스 메서드)
FileInfo fi = new FileInfo("test.txt");
long size = fi.Length;
DateTime created = fi.CreationTime;
fi.CopyTo("backup.txt");
fi.Delete();

// Directory 클래스
Directory.CreateDirectory(@"C:\MyApp\Data");
string[] files = Directory.GetFiles(@"C:\MyApp\Data", "*.txt");
string[] dirs = Directory.GetDirectories(@"C:\MyApp\Data");
Directory.Delete(@"C:\MyApp\Data", true);  // 하위 포함 삭제

// Path 클래스 (경로 조작)
string fullPath = Path.Combine(@"C:\Data", "file.txt");
string fileName = Path.GetFileName(fullPath);
string dirName = Path.GetDirectoryName(fullPath);
string ext = Path.GetExtension(fullPath);
string noExt = Path.GetFileNameWithoutExtension(fullPath);
string tempPath = Path.GetTempFileName();

모범 사례

• using 문 필수: IDisposable 구현 스트림은 using 블록으로 자동 해제
• 인코딩 명시: new StreamWriter(path, false, Encoding.UTF8)
• 비동기 I/O 활용: 대용량 파일 시 ReadAsync, WriteAsync, CopyToAsync 사용
• 예외 처리: IOException, UnauthorizedAccessException, FileNotFoundException 등 구체적 예외 잡기
• 경로 결합은 Path.Combine: 문자열 연결 대신 사용 (플랫폼 독립적)

핵심: 텍스트 처리는 StreamReader/Writer, 이진 데이터는 BinaryReader/Writer, 간편 작업은 File 정적 메서드, 상태 유지가 필요하면 FileInfo/DirectoryInfo를 사용하세요.