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C 언어로 파일 포인터를 활용한 CSV 파일 읽기와 파싱

C 언어

C 언어에서 파일 포인터는 파일 입출력을 관리하는 핵심적인 도구입니다. 이 기사에서는 파일 포인터를 활용해 CSV 파일을 읽고, 데이터를 효율적으로 파싱하는 방법을 단계별로 살펴봅니다. 파일 포인터의 기본 개념부터 실질적인 예제 코드까지 다루며, CSV 데이터 처리를 위한 실용적인 팁도 제공합니다. C 언어로 데이터를 다루는 기술을 향상시키고자 하는 독자에게 유익한 정보를 제공합니다.

목차
  1. 파일 포인터의 기본 개념
    1. 파일 포인터의 역할
    2. 파일 포인터 선언
    3. 파일 포인터의 장점
  2. CSV 파일 형식 개요
    1. CSV 파일의 기본 구조
    2. CSV 파일의 장점
    3. CSV 파일 처리 시 주의점
  3. fopen과 fclose 함수
    1. fopen 함수
    2. fclose 함수
    3. fopen과 fclose 사용 시 주의점
  4. fgets를 활용한 파일 읽기
    1. fgets 함수의 사용법
    2. fgets 사용 예제
    3. fgets 사용의 주요 특징
    4. 사용 시 주의점
  5. strtok 함수로 데이터 파싱
    1. strtok 함수의 사용법
    2. strtok 사용 예제
    3. strtok의 작동 방식
    4. 사용 시 주의점
  6. 예제 코드와 설명
    1. CSV 파일 읽기 및 파싱 코드
    2. 예제 파일(data.csv)
    3. 출력 결과
    4. 코드 설명
    5. 응용 예시
  7. 요약

파일 포인터의 기본 개념


파일 포인터(file pointer)는 C 언어에서 파일을 읽고 쓰는 작업을 수행하기 위해 사용되는 구조체입니다. 이 구조체는 FILE 타입으로 정의되며, 파일을 열고, 데이터에 접근하며, 작업이 끝난 뒤 파일을 닫는 데 사용됩니다.

파일 포인터의 역할

  • 파일 열기: 파일 포인터는 fopen 함수를 사용해 파일을 열 때 반환됩니다.
  • 데이터 접근: 파일에서 데이터를 읽거나 쓰는 동안 파일 포인터를 통해 현재 작업 위치를 관리합니다.
  • 리소스 해제: 작업이 끝난 후 파일을 닫아 리소스를 해제합니다.

파일 포인터 선언


파일 포인터는 다음과 같이 선언합니다:

FILE *fp;

이후, 파일을 열어 파일 포인터를 초기화합니다.

파일 포인터의 장점

  • 다양한 파일 작업: 텍스트와 이진 파일 모두에 접근 가능.
  • 효율성: 파일 작업의 복잡성을 줄여주는 표준 함수와 함께 사용 가능.
  • 범용성: 여러 운영 체제에서 동일한 방식으로 작동.

파일 포인터를 올바르게 이해하는 것은 파일 입출력을 수행하는 모든 C 프로그램의 기반이 됩니다.

CSV 파일 형식 개요


CSV(Comma-Separated Values) 파일은 데이터를 쉼표(,)로 구분하여 저장하는 텍스트 파일 형식입니다. 이 형식은 간단하면서도 널리 사용되며, 데이터 교환이나 저장에 적합합니다.

CSV 파일의 기본 구조

  • 행과 열: CSV 파일은 데이터를 행(row)과 열(column)의 형태로 저장합니다. 각 행은 한 줄에 기록되고, 열은 쉼표로 구분됩니다.
  • 헤더(optional): 첫 번째 행에 열 제목(헤더)이 포함될 수 있습니다.
  • 데이터 값: 각 값은 쉼표로 분리되며, 숫자, 문자열, 날짜 등 다양한 데이터 타입을 포함할 수 있습니다.

예시 CSV 파일:

Name,Age,Email
Alice,30,alice@example.com
Bob,25,bob@example.com
Charlie,35,charlie@example.com

CSV 파일의 장점

  • 경량 파일: 구조가 단순하여 저장 공간을 효율적으로 사용.
  • 범용성: 대부분의 프로그래밍 언어와 데이터 분석 도구에서 지원.
  • 휴대성: 텍스트 파일로 쉽게 공유 및 관리 가능.

CSV 파일 처리 시 주의점

  1. 데이터 구분자: 쉼표 이외의 구분자를 사용하는 변형 CSV도 존재.
  2. 특수 문자: 데이터 값에 쉼표가 포함된 경우 따옴표로 감싸야 함.
   "New York, USA",50,"example@example.com"
  1. 빈 값 처리: 데이터 값이 비어 있을 경우 적절한 대체 처리가 필요.

이러한 구조와 특성을 이해하면 CSV 파일을 보다 효율적으로 처리할 수 있습니다.

fopen과 fclose 함수


파일을 열고 닫는 작업은 파일 입출력의 기본이며, fopen과 fclose 함수는 이를 수행하는 핵심 함수입니다. 이 함수들을 올바르게 사용하는 것은 안정적이고 효율적인 파일 작업의 시작입니다.

fopen 함수


fopen 함수는 파일을 열고, 해당 파일에 대한 파일 포인터를 반환합니다. 함수의 사용법은 다음과 같습니다:

FILE *fopen(const char *filename, const char *mode);
  • filename: 열 파일의 경로를 나타내는 문자열입니다.
  • mode: 파일을 여는 방식(읽기, 쓰기 등)을 나타냅니다.

모드 예시:

  • "r": 읽기 전용(파일이 존재해야 함).
  • "w": 쓰기 전용(기존 파일 내용을 삭제).
  • "a": 추가 전용(파일이 없으면 생성).
  • "r+": 읽기/쓰기.
  • "w+": 쓰기/읽기(기존 파일 내용을 삭제).

예제:

FILE *fp = fopen("data.csv", "r");
if (fp == NULL) {
    printf("파일을 열 수 없습니다.\n");
    return 1;
}

fclose 함수


fclose 함수는 파일 작업이 끝난 후 파일을 닫고 리소스를 해제합니다. 사용법은 다음과 같습니다:

int fclose(FILE *stream);
  • stream: 닫을 파일 포인터입니다.
  • 반환 값: 성공 시 0, 실패 시 EOF(End Of File).

예제:

if (fclose(fp) != 0) {
    printf("파일을 닫는 데 실패했습니다.\n");
}

fopen과 fclose 사용 시 주의점

  1. 파일 포인터 유효성 확인: fopen 호출 후 반환값이 NULL인지 확인.
  2. 리소스 누수 방지: 사용 후 반드시 fclose 호출.
  3. 오류 처리: 파일 경로 오류나 접근 권한 문제를 대비한 예외 처리.

fopen과 fclose는 파일 작업의 기초를 이루며, 올바른 사용은 프로그램의 안정성과 성능을 크게 향상시킵니다.

fgets를 활용한 파일 읽기


fgets 함수는 파일에서 데이터를 한 줄씩 읽어오는 데 사용되는 함수로, 텍스트 파일을 처리하는 데 매우 유용합니다. CSV 파일을 읽을 때 각 줄을 개별적으로 가져와 파싱하는 첫 단계로 활용됩니다.

fgets 함수의 사용법

char *fgets(char *str, int n, FILE *stream);
  • str: 읽어온 데이터를 저장할 문자열 배열.
  • n: 읽을 최대 문자 수(버퍼 크기).
  • stream: 읽을 파일의 파일 포인터.
  • 반환 값: 성공 시 str, 파일의 끝에 도달하거나 오류가 발생하면 NULL.

fgets 사용 예제


아래는 fgets를 사용해 CSV 파일의 내용을 한 줄씩 읽는 코드입니다:

#include <stdio.h>
#define BUFFER_SIZE 1024

int main() {
    FILE *fp = fopen("data.csv", "r");
    if (fp == NULL) {
        printf("파일을 열 수 없습니다.\n");
        return 1;
    }

    char buffer[BUFFER_SIZE];
    while (fgets(buffer, BUFFER_SIZE, fp)) {
        printf("%s", buffer); // 읽은 줄 출력
    }

    fclose(fp);
    return 0;
}

fgets 사용의 주요 특징

  • 줄 단위 읽기: 각 호출 시 한 줄씩 읽어 처리 가능.
  • 버퍼 크기 제어: 긴 줄도 지정된 크기만큼 읽어오기 가능.
  • EOF 및 오류 처리: 파일 끝이나 오류 발생 시 반환 값으로 확인 가능.

사용 시 주의점

  1. 버퍼 오버플로우 방지: 버퍼 크기를 충분히 크게 설정.
  2. 줄 끝 처리: 읽어온 데이터에 포함된 개행 문자(\n)를 필요에 따라 제거.
  3. 빈 줄 확인: 빈 줄 처리 시 적절한 조건 검사를 추가.

개행 문자 제거 예시:

buffer[strcspn(buffer, "\n")] = '\0'; // 개행 문자 제거

fgets는 파일의 줄 단위 데이터를 읽어와 처리하기 위한 기본 도구로, CSV 파일 작업에서 필수적입니다.

strtok 함수로 데이터 파싱


CSV 파일의 각 줄에서 데이터를 분리하려면 구분자(쉼표)를 기준으로 문자열을 나누는 작업이 필요합니다. C 언어에서는 이를 위해 strtok 함수를 주로 사용합니다.

strtok 함수의 사용법

char *strtok(char *str, const char *delim);
  • str: 분리할 문자열(첫 호출 시 원본 문자열, 이후 호출 시 NULL).
  • delim: 구분자로 사용할 문자들의 집합(쉼표 ,, 공백 등).
  • 반환 값: 나뉜 문자열의 포인터(더 이상 분리할 토큰이 없으면 NULL).

strtok 사용 예제


아래는 strtok를 사용해 CSV 데이터를 파싱하는 예제입니다:

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main() {
    char line[] = "Alice,30,alice@example.com";
    char *token;

    token = strtok(line, ",");
    while (token != NULL) {
        printf("%s\n", token); // 각 토큰 출력
        token = strtok(NULL, ",");
    }

    return 0;
}

출력 결과:

Alice
30
alice@example.com

strtok의 작동 방식

  1. 첫 호출에서 원본 문자열을 전달하고, 이후 호출에서는 NULL을 전달하여 계속 나눕니다.
  2. 구분자를 만나면 문자열을 나누고, 그 위치를 \0로 변경합니다.
  3. 문자열의 끝까지 반복하여 모든 토큰을 반환합니다.

사용 시 주의점

  1. 원본 문자열 수정: strtok는 원본 문자열을 직접 수정하므로, 원본 데이터를 보존하려면 복사본을 사용해야 합니다.
  2. 다중 쓰레드 환경: strtok는 쓰레드 안전하지 않으므로 다중 쓰레드 환경에서는 strtok_r을 사용하는 것이 좋습니다.
  3. 공백 처리: CSV 데이터에서 구분자 주변에 공백이 있을 경우 이를 제거하는 추가 처리가 필요합니다.

공백 제거 예시:

token = strtok(line, ",");
while (token != NULL) {
    // 좌우 공백 제거
    while (*token == ' ') token++;
    char *end = token + strlen(token) - 1;
    while (end > token && *end == ' ') *end-- = '\0';

    printf("%s\n", token);
    token = strtok(NULL, ",");
}

strtok 함수는 CSV 데이터를 손쉽게 파싱할 수 있는 강력한 도구이며, 정확한 사용법과 주의점을 숙지하면 효율적으로 데이터를 처리할 수 있습니다.

예제 코드와 설명


아래는 파일 포인터를 사용해 CSV 파일을 읽고 데이터를 파싱하는 전체 과정을 보여주는 예제 코드입니다. 이 코드는 CSV 파일의 각 행을 읽고, 쉼표로 구분된 데이터를 분리한 뒤 출력합니다.

CSV 파일 읽기 및 파싱 코드

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#define BUFFER_SIZE 1024

int main() {
    // CSV 파일 열기
    FILE *fp = fopen("data.csv", "r");
    if (fp == NULL) {
        printf("파일을 열 수 없습니다.\n");
        return 1;
    }

    char buffer[BUFFER_SIZE];

    // 파일의 각 줄 읽기
    while (fgets(buffer, BUFFER_SIZE, fp)) {
        // 줄 끝 개행 문자 제거
        buffer[strcspn(buffer, "\n")] = '\0';

        // 쉼표로 데이터 파싱
        char *token = strtok(buffer, ",");
        while (token != NULL) {
            printf("%s ", token); // 각 데이터 출력
            token = strtok(NULL, ",");
        }
        printf("\n");
    }

    // 파일 닫기
    fclose(fp);
    return 0;
}

예제 파일(data.csv)

Name,Age,Email
Alice,30,alice@example.com
Bob,25,bob@example.com
Charlie,35,charlie@example.com

출력 결과

Name Age Email 
Alice 30 alice@example.com 
Bob 25 bob@example.com 
Charlie 35 charlie@example.com

코드 설명

  1. 파일 열기: fopen으로 CSV 파일을 읽기 모드로 엽니다.
  2. 줄 단위 읽기: fgets로 각 행의 데이터를 읽어 옵니다.
  3. 개행 문자 제거: strcspn을 사용해 각 행의 끝 개행 문자를 제거합니다.
  4. 데이터 파싱: strtok을 사용해 쉼표로 데이터를 분리하고 각 데이터를 순차적으로 처리합니다.
  5. 출력: 각 데이터를 출력해 파일 내용을 확인합니다.
  6. 파일 닫기: fclose로 파일을 닫아 리소스를 해제합니다.

응용 예시

  • 데이터 저장: 파싱한 데이터를 구조체 배열에 저장하여 관리.
  • 조건 검색: 특정 열 값에 따라 필터링.
  • 파일 쓰기: 처리한 데이터를 새로운 CSV 파일로 저장.

이 코드는 C 언어로 CSV 파일을 읽고 데이터를 파싱하는 기본 프로세스를 명확히 이해할 수 있도록 구성되어 있습니다. 이를 확장하면 다양한 파일 입출력 응용 프로그램을 개발할 수 있습니다.

요약


이번 기사에서는 C 언어에서 파일 포인터를 활용해 CSV 파일을 읽고 데이터를 파싱하는 방법을 다뤘습니다. 파일 포인터의 기본 개념부터 fopen, fgets, strtok 함수를 사용한 데이터 처리 과정까지 실용적인 예제와 함께 설명했습니다. 이를 통해 CSV 파일 데이터를 효율적으로 읽고 처리하는 기본적인 기술을 익힐 수 있습니다. 이 과정을 기반으로 다양한 데이터 처리 작업에 응용할 수 있습니다.

C 언어
C 언어 CSV 파일 처리 파일 포인터
목차
  1. 파일 포인터의 기본 개념
    1. 파일 포인터의 역할
    2. 파일 포인터 선언
    3. 파일 포인터의 장점
  2. CSV 파일 형식 개요
    1. CSV 파일의 기본 구조
    2. CSV 파일의 장점
    3. CSV 파일 처리 시 주의점
  3. fopen과 fclose 함수
    1. fopen 함수
    2. fclose 함수
    3. fopen과 fclose 사용 시 주의점
  4. fgets를 활용한 파일 읽기
    1. fgets 함수의 사용법
    2. fgets 사용 예제
    3. fgets 사용의 주요 특징
    4. 사용 시 주의점
  5. strtok 함수로 데이터 파싱
    1. strtok 함수의 사용법
    2. strtok 사용 예제
    3. strtok의 작동 방식
    4. 사용 시 주의점
  6. 예제 코드와 설명
    1. CSV 파일 읽기 및 파싱 코드
    2. 예제 파일(data.csv)
    3. 출력 결과
    4. 코드 설명
    5. 응용 예시
  7. 요약