C, C++/C TCP, IP

1.4 File Descriptor

파일 디스크립터(File Descriptor)

*Linux의 File Descriptor 는, Window에서 handle에 해당한다.

파일 디스크립터란, C 언어와 같은 프로그래밍 언어가 아닌 시스템(OS)에 의해 관리되는 일련의 정수값으로 파일 또는 소켓의 식별에 사용된다.

윈도우는 파일과 소켓을 구분한다.

▶ UNIX에서 파일을 새로 열면(open) int 타입의 정수를 리턴하는데, 이는 파일 기술자 테이블(file descriptor table) 의 index 번호다.
▶ 예를들어, 2개의 파일을 open하면 파일 기술자는 3과 4가 배정되며, 소켓을 생성하면 파일 기술자와 똑같은 기능과 역할을 하는 소켓 기술자(socket descriptor)가 리턴된다. 즉, 파일과 소켓이 기술자 테이블을 공유한다.

#include <stdio.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/socket.h>

int main(void)
{	
	int fd1, fd2, fd3;
	fd1=socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);
	fd2=open("test.dat", O_CREAT|O_WRONLY|O_TRUNC);
	fd3=socket(PF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
	
	printf("file descriptor 1: %d\n", fd1); // file descriptor 1: 3
	printf("file descriptor 2: %d\n", fd2); // file descriptor 1: 4
	printf("file descriptor 3: %d\n", fd3); // file descriptor 1: 5
    
	// 3 부터 시작하는 이유는 0,1,2 는 표준 입출력에 할당되었기 때문이다.
	
	close(fd1);
	close(fd2);
	close(fd3);
	return 0;
}

파일 열기

#include <fcntl.h>

int open(const char *path, int flag);
// 성공 시 파일 디스크립터, 실패시 -1 반환
// path : 파일 주소 문자열 전달
// plag : 파일의 오픈 모드 옵션

파일 닫기

파일은 사용 후 반드시 닫아야한다.

#include <unistd.h>

int close(int fd);

//성공시 0, 실패시 -1 반환
//fd : 닫고자 하는 파일 또는 소켓의 파일 디스크립터 전달

파일에 데이터 쓰기 (데이터 전송하기)

리눅스에서는 파일과 소켓을 동일하게 취급하므로 소켓을 통해서 다른 컴퓨터에 데이터를 전송할 때에도 write 함수를 사용할 수 있다.

write 반환 시점은 데이터가 전송되는 순간이 아니라, 출력 버퍼로 이동 완료되는 순간이다.

#include <unistd.h>

ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t nbytes);

// 성공시 전달한 바이트 수, 실패시 -1 반환
// fd  : 데이터 전송대상을 나타내는 파일 디스크립터 전달.
// buf : 전송할 데이터가 저장된 버퍼의 주소 값 전달.
// nbytes : 전송할 데이터의 바이트 수 전달.

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>

void error_handling(char* message);

int main(void)
{
	int fd;
	char buf[]="Let's go!\n";
	
	fd=open("data.txt", O_CREAT|O_WRONLY|O_TRUNC);
	if(fd==-1)
		error_handling("open() error!");
	printf("file descriptor: %d \n", fd);

	if(write(fd, buf, sizeof(buf))==-1)
		error_handling("write() error!");

	close(fd);
	return 0;
}

void error_handling(char* message)
{
	fputs(message, stderr);
	fputc('\n', stderr);
	exit(1);
}

파일에 데이터 읽기 (데이터 전송받기)

데이터를 입력(수신, 전송받는)하는 기능의 함수이다.

read 함수가 호출되는 순간 입력 버퍼에 저장된 데이터를 읽어 들인다.

#include <unistd.h>

ssize_t read(int fd , void *buf , size_t nbytes);

// 성공시 수신한 바이트 수 (단 파일의 물을 만나면 0), 실패시 -1 반환
// fd  : 데이터 대상을 나타내는 파일 디스크립터 전달
// buf : 수신한 데이터를 저장할 버퍼의 주소 값 전달
// nbytes : 수신할 최대 바이트 수 전달

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>

#define BUF_SIZE 100

void error_handling(char* message);

int main(void)
{
	int fd;
	char buf[BUF_SIZE];
	
	fd=open("data.txt", O_RDONLY);
	if( fd==-1)
		error_handling("open() error!");
	
	printf("file descriptor: %d \n" , fd);
	
	if(read(fd, buf, sizeof(buf))==-1)
		error_handling("read() error!");

	printf("file data: %s", buf);
	
	close(fd);
	return 0;
}

void error_handling(char* message)
{
	fputs(message, stderr);
	fputc('\n', stderr);
	exit(1);
}

출처 & 참고

1. 윤성우 열혈 TCP IP 소켓 프로그래밍 Ch. 01

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