[파일입출력] 2. read()로 파일 읽기

지난 번 파일을 열었다면, 이번엔 열려있는 파일을 읽어보겠습니다.

가장 대표적인 저수준 파일 입출력에서는 POSIX에 정의된 read() 시스템 콜을 사용하여 파일을 읽어 들이는데요, 파일 오픈 시 사용했던 파일 디스크립터 기억나시나요?
fd가 참조하는 파일의 오프셋에서 len 바이트만큼 buf로 읽어 들이게 됩니다. 먼저, read() 시스템 콜의 원형과 인자를 확인해 봅시다.

#include <unistd.h> ssize_t read (int fd, void *buf, size_t len)
입력 인자	int fd	open() 시스템 콜로 열린 파일을 가리키는 파일 지정 번호
void* buf	파일에서 읽은 데이터를 저장할 메모리 공간
len	읽을 데이터의 크기(Byte 단위)
반환값	ssize_t	파일 읽기 성공 : 0 보다 큰 수 읽을 데이터 없을 시 : 0 (EOF : End Of File 파일의 끝을 만났을 때)

그럼 기본적인 사용법부터 확인해보자.

간단하다. 위의 내용을 토대로 파일을 열고 buf를 읽어들이고, 출력해보는 예제이다.

출력은 아래와 같이 나오게 된다. 아래 내용은 실제 파일에 입력해 놓았던 내용이다.

read() 시스템 콜의 반환값에 대해 좀 더 자세히 알아보자. read() 시스템 콜을 사용할 때 입력인자에 해당하는 buf의 길이 len보다 작은 양수값을 반환하는 경우도 있습니다. 이러한 현상은 몇가지 경우가 있는데, len바이트 보다 적은 바이트만 사용 가능하거나, 시그널이 시스템 콜을 중단시키거나, 파이프가 깨지는 등 이유는 다양합니다.

read() 시스템 콜은 파일의 끝(EOF)를 알려주기 위해 0을 반환합니다. 파일에 읽은 바이트가 더 이상 없을 경우에 해당하며 에러로 처리되지는 않습니다. 다만, 파일을 읽을 데이터가 더 이상 없을 뿐임을 알려주는 것입니다. 하지만, 파일 끝에 도달한 것과 달리 파일에 len 바이트 만큼 읽으라고 요청하였지만 읽은 데이터가 없다면, read() 함수는 읽은 바이트가 생길 때 까지 블록된다. 이 경우는 EOF와 다릅니다. 즉, 사용 가능한 데이터가 없다는 것과 파일의 끝이라는 것은 차이가 있다. 블록되는 경우는 읽기 과정에서 더 많은 데이터를 기다림을 의미하게 됩니다. 개발을 하다보면 읽을 데이터가 없을 때 read() 시스템 콜이 블록되지 않기를 바라는 경우가 있습니다. 이러한 경우에 블록되는 대신 읽을 데이터가 없다는 사실을 살려주는 게 개발자 입장에서는 훨씬 편할 수 있죠.

즉, 읽을 데이터가 없다면 그 사실을 즉시 반환해 주면 된다는 것입니다. 이 것을 '논블록 입출력'이라 말합니다. 논블록 입출력을 이용하게 되면 특정 파일에서 블록되는 바람에 다른 파일에서 사용 가능한 데이터를 놓치거나 하는 현상을 막을 수 있죠. 그럼 논블록 입출력은 어떻게 하느냐? 지난 포스팅 참고하시면 파일 오픈시 여러 설정값을 인자로 넘겨줬었는데요, 거기에 O_NONBLOCK 도 함께 넘겨 주시면 됩니다. 논블록 모드로 열게되면 읽을 데이터가 없을 시 블록 하는 대신 01을 반환하게 됩니다.

예제 코드는 없으나 실질적으로 read() 시스템 콜을 사용하는데 그렇게 많은 어려움이 없기에, 이 정도에서 마무리하겠습니다.