[9장] 파일 입출력: 데이터 저장과 읽기의 마법

파일 입출력의 세계로 여러분을 초대합니다! 이 글에서는 데이터를 저장하고 읽는 마법 같은 과정을 탐험합니다. 초보자부터 전문가까지, 모두에게 필수적인 지식을 알차게 담았습니다.

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파일 입출력이란?

파일 입출력은 컴퓨터 프로그래밍에서 데이터를 파일 형태로 저장하거나 파일에서 데이터를 읽는 과정을 말합니다. 이는 데이터의 영속성(persistence)을 보장하며, 프로그램이 종료된 후에도 정보를 유지할 수 있게 해줍니다.

기본 개념

  • 파일 읽기: 디스크에 저장된 파일로부터 데이터를 읽어오는 과정
  • 파일 쓰기: 데이터를 디스크에 파일 형태로 저장하는 과정
  • 텍스트 파일과 이진 파일: 파일은 크게 텍스트 형식과 이진 형식으로 나뉩니다. 텍스트 파일은 사람이 읽을 수 있는 문자로 구성되어 있고, 이진 파일은 이진 데이터를 저장하는데 사용됩니다.

파일 입출력의 중요성

  1. 데이터 보존: 중요한 정보를 안전하게 보관할 수 있습니다.
  2. 데이터 공유: 파일 형태로 데이터를 쉽게 다른 사람과 공유할 수 있습니다.
  3. 대용량 데이터 처리: 파일을 통해 대용량 데이터를 효율적으로 처리할 수 있습니다.

대표적인 파일 입출력 코드 예시

Python 언어를 사용하여 텍스트 파일을 읽고 쓰는 간단한 예제를 보여드리겠습니다.

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파일 쓰기 예제

# 파일에 텍스트 쓰기
with open('example.txt', 'w') as file:
    file.write("파일 입출력은 프로그래밍에서 중요합니다.\n")
    file.write("이것은 두 번째 줄입니다.")

이 코드는 ‘example.txt’라는 이름의 파일을 생성하고, 그 안에 두 줄의 텍스트를 씁니다.

파일 읽기 예제

# 파일 읽기
with open('example.txt', 'r') as file:
    content = file.read()
    print(content)

이 코드는 ‘example.txt’ 파일을 열어 그 내용을 읽고 출력합니다.

이 내용은 파일 입출력의 기본적인 개념과 간단한 예시를 제공하는 것을 목적으로 합니다. 좀 더 심화된 내용이나 다양한 형식의 파일 처리 방법(예: JSON, CSV)에 대해 알고 싶으시다면 추가적인 설명이 필요할 수 있습니다.

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파일 쓰기 심화

파일 쓰기에 사용되는 주요 함수들과 그 사용법에 대해 자세히 설명하겠습니다. 파일 쓰기는 주로 텍스트 파일을 다룰 때 사용되는 기능으로, 파이썬에서는 다양한 방법으로 파일 쓰기를 할 수 있습니다.

1. write() 함수

  • 가장 기본적인 파일 쓰기 함수입니다.
  • 파일에 문자열을 쓰는 데 사용됩니다.
  • 파일이 없는 경우 새로 생성하며, 이미 있으면 기존 내용을 덮어씁니다.

예시 코드

with open('example.txt', 'w') as file:
    file.write("Hello, World!\n")
    file.write("파일 쓰기의 기본입니다.")

2. writelines() 함수

  • 여러 줄의 텍스트를 파일에 쓸 때 유용합니다.
  • 문자열의 리스트를 인자로 받아, 리스트의 각 항목을 파일에 씁니다.

예시 코드

lines = ["첫 번째 줄\n", "두 번째 줄\n", "세 번째 줄"]
with open('example.txt', 'w') as file:
    file.writelines(lines)
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3. 파일 모드

파일 쓰기에는 다양한 모드가 있습니다:

  • 'w': 쓰기 모드. 파일이 존재하면 내용을 덮어씁니다.
  • 'a': 추가 모드. 파일이 존재하면 내용을 파일 끝에 추가합니다.
  • 'x': 배타적 생성 모드. 파일이 이미 존재하면 실패합니다.
  • 'w+', 'a+', 'x+': 각각 쓰기, 추가, 배타적 생성 모드에 읽기 기능을 추가합니다.

추가 모드 예시 코드

with open('example.txt', 'a') as file:
    file.write("\n이 내용은 파일 끝에 추가됩니다.")

4. 문자 인코딩 지정

  • 파일을 쓸 때 문자 인코딩을 지정할 수 있습니다. 특히 다양한 언어를 다룰 때 중요합니다.

예시 코드

with open('example.txt', 'w', encoding='utf-8') as file:
    file.write("유니코드 문자를 쓰는 예시입니다.")

파이썬에서 파일 쓰기는 이처럼 다양한 방법과 옵션을 제공합니다. 실제 사용 시에는 파일의 용도와 내용에 따라 적절한 함수와 모드를 선택하여 사용해야 합니다.

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파일 읽기 심화

파일 읽기에 대해 자세히 설명하고 관련 코드를 제공하겠습니다. 파일 읽기는 텍스트 파일 또는 이진 파일에서 데이터를 읽어오는 과정을 말합니다. 파이썬에서는 다양한 방법으로 파일 읽기를 수행할 수 있습니다.

1. read() 함수

  • 파일의 전체 내용을 한 번에 읽는데 사용됩니다.
  • 선택적으로, 읽을 문자 수를 지정할 수 있습니다.

예시 코드

with open('example.txt', 'r') as file:
    content = file.read()
    print(content)

2. readline() 함수

  • 파일에서 한 줄씩 읽는 데 사용됩니다.
  • 파일의 끝에 도달하면 빈 문자열을 반환합니다.

예시 코드

with open('example.txt', 'r') as file:
    line = file.readline()
    while line:
        print(line, end='')
        line = file.readline()

3. readlines() 함수

  • 파일의 모든 줄을 읽어서 리스트로 반환합니다.
  • 각 줄은 리스트의 하나의 요소로 저장됩니다.

예시 코드

with open('example.txt', 'r') as file:
    lines = file.readlines()
    for line in lines:
        print(line, end='')
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4. 파일 객체 순회

  • 파일 객체를 직접 순회하며 각 줄을 읽을 수 있습니다.
  • 이 방법은 메모리 효율성이 좋고 간결합니다.

예시 코드

with open('example.txt', 'r') as file:
    for line in file:
        print(line, end='')

5. 파일 모드

파일 읽기에는 다음과 같은 모드가 있습니다:

  • 'r': 읽기 모드. 파일이 존재하지 않으면 오류가 발생합니다.
  • 'r+': 읽기와 쓰기 모드. 파일이 존재하지 않으면 오류가 발생합니다.

6. 문자 인코딩 지정

  • 파일을 읽을 때 문자 인코딩을 지정할 수 있습니다. 특히 다양한 언어를 다룰 때 중요합니다.
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예시 코드

with open('example.txt', 'r', encoding='utf-8') as file:
    content = file.read()
    print(content)

파이썬에서 파일 읽기는 위와 같은 다양한 방법과 옵션을 제공합니다. 실제 사용 시에는 파일의 용도와 내용에 따라 적절한 함수와 모드를 선택하여 사용해야 합니다.

결론

파일 입출력은 프로그래밍에서 필수적인 부분입니다. 이를 통해 데이터의 영속성을 관리하고, 프로그램 간 데이터를 교환할 수 있습니다. 파일 쓰기에서는 write(), writelines() 등의 함수를 사용하여 데이터를 파일에 저장할 수 있으며, 다양한 모드(w, a, x 등)를 통해 파일을 다루는 방식을 조절할 수 있습니다. 파일 읽기에서는 read(), readline(), readlines() 함수를 사용하여 파일에서 데이터를 추출할 수 있고, 파일 객체를 순회하는 방법으로도 간편하게 데이터를 읽을 수 있습니다. 이러한 파일 입출력 기능은 텍스트 파일 뿐만 아니라 이진 파일 처리에도 적용됩니다. 적절한 문자 인코딩 설정은 다양한 언어와 형식의 데이터를 정확하게 처리하는 데 중요합니다. 이러한 파일 입출력의 기본 원리와 방법을 이해하고 적절히 활용하는 것은 모든 프로그래머에게 필수적인 기술입니다.