표준입력, 표준출력, 표준에러

운영체제에서 주어진 일을 하는 최소단위는 프로세스라는 것을 알고 있을 것이다. 프로세스는 프로그램의 실행된 이미지로 운영체제의 메인메모리에 위치한다.

이렇게 프로그램이 실행되어서, 프로세스가 생성되면 프로세스는 컴퓨터의 여러가지 기본자원을 사용할 수 있게 된다. 이 기본자원에 3개의 파일이 포함되어 있다. 바로 입력과 출력, 에러를 담당하는 3개의 파일들이다. 이것들을 표준입력, 표준출력, 표준에러라고 한다.

• 표준입력 : 키보드로 부터 입력을 받기 위해서 사용한다.
  
• 표준출력 : 모니터로 출력하기 위해서 사용된다.
  
• 표준에러 : 에러도 역시 모니터를 통해서 출력된다는 점에서는 표준출력과 마찬가지다. 그러나 어떠한 구분도 없다면, 화면에 출력된 값이 정상적으로 처리된 메시지인지, 에러메시지 인지 확인할 수 없을 것이다. 때문에 표준에러라는 것을 따로 둬서 구분할 수 있게끔하고 있다.
  
  

이들 표준입/출력/에러 역시 파일의 형태로 다루어지며, 운영체제는 이를 위해서 예약된 숫자를 파일지시자로 할당한다. 표준입력은 0, 표준출력은 1, 표준에러는 2로 예약되어 있다.

간단한 예를 들어서 설명해보도록 하겠다.

#include <unistd.h> 
#include <string.h> 
 
int main(int argc, char **argv) 
{ 
  char data[80]; 
  char *msg = "Input Msg : "; 
  memset(data, 0x00, 80); 
 
  write(1, msg, strlen(msg));   // 1 
 
  read(0, data, 80);            // 2 
  write(1, data, strlen(data)); // 3 
  write(2, "Error\n", 6);       // 4 
} 
 

1. "Input Msg"메시지를 모니터에 표준출력 한다.
   
2. 표준입력을 통해서 데이터를 읽어들인다. 읽어들인 데이터는 data 에 복사한다.
   
3. data에 복사된 내용을 data의 길이 만큼 모니터에 표준출력 한다.
   
4. Error라는 메시지를 모니터에 표준에러형태로 출력한다.
   

이 프로그램을 실행시키면 다음과 같은 결과를 확인할 수 있을 것이다.

# ./write 
Input Msg : hello world 
hello world 
Error 
 

• write(2)
  
  이 함수는 파일지시자(첫번째 인자)가 가리키는 파일에 "쓰기" 위해서 사용한다.
  
• read(2)
  
  이 함수는 파일지시자가 가리키는 파일에서 데이터를 "읽기" 위해서 사용한다.
  
  

표준입력과 표준출력을 이해하는데에는 별 어려움이 없을 것이다. 그럼 표준에러와 표준출력을 어떻게 구분할 수 있느냐 하는 문제가 남는다.

표준에러는 쉘의 재지향을 이용해서 따로 분리해서 읽을 수 있다. 재지향은 >을 쓰면 된다. - 2장 리눅스와 C언어참고 - 또한 2>와 같이 표준에러만을 분리해서 재지향 시킬 수가 있다. 여기에서 2가 바로 표준출력을 가리키는 파일지시자 번호다. 이제 다음과 같이 표준에러만 별도의 파일에 재지향 시켜보도록 하자.

# ./write 2> dump.log 
Input Msg : hello world 
hello world 
# cat dump.log 
Error 
 

표준에러가 모니터 화면이 아닌, dump.log 파일에 저장된걸 확인할 수 있을 것이다. 이로써, 표준에러와 표준출력이 모니터를 출력방향으로 하고 있지만, 명백히 구분되는 것임을 이해했을 것이다.

출처 : http://www.joinc.co.kr/modules/moniwiki/wiki.php/Site/C/Documents/CprogramingForLinuxEnv/Ch13_Input_Output