10. [C / C++] 스트림과 문자열

 

1. 데이터의 이동

 

데이터의 입력과 출력은 프로그램의 흐름을 뜻한다.

 

[ 입력 ] : 프로그램 안으로 데이터가 흘러 들어오는 것.

대표적인 입력장치는 키보드.

 

[ 출력 ] : 프로그램 밖으로 데이터가 흘러 나가는 것.

대표적인 출력 장치는 모니터.

 

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2. 스트림

 

프로그램상에서 모니터와 키보드를 대상으로

데이터를 입출력하기 위해서

이들을 연결시켜 주는 다리 역할을 하는 매개체.

단방향으로만 데이터의 전송이 이루어진다.

 

 

스트림은 운영체제에서 제공하는

소프트웨어로 구현되어 있는 가상의 다리이다.

다시 말해서,

운영체제는 외부장치와 프로그램과의 데이터 송수신의 도구가 되는 스트림을 제공하고 있다.

 

콘솔 입출력을 위한 '입력 스트림'과 '출력 스트림'은

프로그램이 실행되면 자동으로 생성되고, 프로그램이 종료되면 자동으로 소멸되는 스트림이다.

stdin : 표준 입력 스트림 / 키보드 대상으로 입력

stdout : 표준 출력 스트림 / 모니터 대상으로 출력

stderr : 표준 에러 스트림 / 모니터 대상으로 출력

 

 

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3. '문자' 단위 입출력 함수

 

문자 출력 함수 : putchar() / fputc()

 

putchar()

인자로 전달된 문자를 모니터로 출력하는 함수.

 

fputc()

putchar()함수와 동일. 단, 2번째 인자에 문자를 전송할 스트림을 지정할 수 있다.

stdout뿐만 아니라, 파일을 대상으로도 데이터를 전송할 수 있다.

 

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문자 입력 함수 : getchar() / fgetc()

 

getchar()

stdin으로 표현되는 표준 입력 스트림으로부터

하나의 문자를 입력받아서 반환하는 함수.

 

fgetc()

getchar() 함수와 기능은 동일.

다만, 문자를 입력받을 스트림을 지정할 수 있다.

 

 

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4. '문자열' 단위 입출력 함수

 

문자열 출력 함수 : puts() / fputs()

하나의 문자열을 출력할 때 일반적으로 사용하는 함수.

 

puts()는 자동으로 개행이 이루어지지만,

fputs()는 별도의 개행 작업을 거쳐야 한다.

 

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문자열 입력 함수 : gets() / fgets()

하나의 문자열을 입력받을 때 사용하는 함수.

fgets()의 두 번째 인자에는 문자열의 길이를 담아준다.

 

마지막에 개행이 두 번 이루어진 이유는

fgets() 함수는 \n을 만날 때 까지 문자열을 읽어 들이는데,

\n을 제외시키거나 버리지 않고 문자열의 일부로 받아들이기 때문이다.

 

 

 

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5. 표준 입출력과 버퍼.

 

지금까지 본 입출력 함수들을 가리켜 '표준 입출력 함수'라고 한다.

(printf, scanf도 마찬가지)

이러한 표준 입출력 함수를 통해서 데이터를 입출력 하는 경우,

해당 데이터들은 운영체제가 제공하는 '메모리 버퍼'를 중간에 통과한다.

(메모리 버퍼 : 데이터를 임시로 모아두는 메모리 공간)

키보드로부터 입력된 데이터가 입력 스트림을 거쳐서

입력 버퍼로 들어가는 시점은 엔터키가 눌리는 시점이다.

그래서 아무리 문자열을 입력해도 엔터 키가 눌리기 전에는 fgets함수가 문자열을 읽어 들이지 못한다.

(엔터 키가 눌리기 전에는 입력 버퍼가 비워져 있다)

 

 

버퍼링을 사용하는 이유는 '데이터 전송의 효율성' 때문이다.

따로 버퍼링 없이 키보드가 눌릴 때마다 눌린 문자의 정보를 목적지로 바로 이동시키는 것보다

중간에 메모리 버퍼를 둬서 데이터를 한데 묶어서 이동시키는 것이 효율적이고 빠르기 때문이다.

 

 

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7. 버퍼를 비우는 함수

 

fflush(stdout) : 출력 버퍼를 비우는 함수.

출력버퍼가 비워진다는 것은

출력버퍼에 저장된 데이터가 버퍼를 떠나서 목적지로 이동됨을 뜻한다.

 

어떠한 시스템의 어떠한 표준 출력버퍼라 할지라도

버퍼에 저장된 내용이 비워지면서 데이터가 목적지로 이동한다.

 

입력버퍼는 어떻게 비울까?

'입력버퍼의 비워짐'은 '출력버퍼의 비워짐'과 차이가 있다.

출력버퍼의 비워짐 : 데이터가 목적지로 전송됨.

입력버퍼의 비워짐 : 데이터의 소멸.

 

while(getchar() != '\n');

\n을 만날 때까지 문자를 읽어들이는 함수를 새롭게 정의한다.

물론 비우는 목적이기 때문에 읽어들인 문자를 저장하거나 하지는 않는다.