seek·tell: 파일 포인터로 임의 위치 읽기·쓰기

지난 글에서 쓰기 버퍼를 살펴봤다. 파일을 처음부터 끝까지 순서대로 읽지 않고 원하는 위치로 바로 이동해서 읽거나 쓸 수 있다. 이것이 seek()와 tell()의 역할이다. 이진 파일 파싱, 대용량 파일의 일부만 수정, 파일 크기 확인 등에 필수적이다.

파일 포인터란

파일을 열면 내부에 파일 포인터(file pointer) 라는 커서가 생긴다. read()나 write()를 호출할 때마다 이 커서가 읽은·쓴 바이트 수만큼 앞으로 이동한다.

with open("hello.txt", "rb") as f:
    print(f.tell())       # 0  — 파일 처음
    data = f.read(5)      # 5바이트 읽기
    print(f.tell())       # 5  — 5바이트 이동
    data2 = f.read(2)     # 2바이트 더 읽기
    print(f.tell())       # 7

seek() 완전 정리

# seek(offset, whence)
# whence=0 (SEEK_SET): 파일 시작 기준 (기본값)
# whence=1 (SEEK_CUR): 현재 위치 기준
# whence=2 (SEEK_END): 파일 끝 기준

import io

with open("data.bin", "rb") as f:
    f.seek(0)           # 처음으로
    f.seek(100)         # 시작에서 100바이트
    f.seek(10, 1)       # 현재 위치에서 10바이트 앞으로
    f.seek(-5, 1)       # 현재 위치에서 5바이트 뒤로
    f.seek(0, 2)        # 파일 끝으로
    f.seek(-100, 2)     # 끝에서 100바이트 전으로

중요: 텍스트 모드에서는 seek(0)(맨 처음으로)과 seek(f.tell())(현재 위치 재설정)만 안전하다. 멀티바이트 문자(UTF-8 한글 등)에서 임의 바이트 오프셋은 문자 경계를 어길 수 있기 때문이다. 임의 위치 접근이 필요하면 이진 모드를 써야 한다.

파일 크기 확인

import os
from pathlib import Path

# 방법 1: os.path.getsize
size = os.path.getsize("file.bin")

# 방법 2: pathlib
size = Path("file.bin").stat().st_size

# 방법 3: seek(0, 2) + tell() — 이미 열린 파일 객체에 유용
with open("file.bin", "rb") as f:
    f.seek(0, 2)         # 끝으로 이동
    size = f.tell()      # 현재 위치 = 파일 크기
    f.seek(0)            # 처음으로 되돌리기
    print(f"파일 크기: {size:,} 바이트")

이진 파일 구조 파싱

import struct

# PNG 파일 헤더 파싱
PNG_SIGNATURE = b'\x89PNG\r\n\x1a\n'

def parse_png_header(path: str) -> dict:
    with open(path, "rb") as f:
        # 시그니처 확인 (8바이트)
        sig = f.read(8)
        if sig != PNG_SIGNATURE:
            raise ValueError("PNG 파일이 아닙니다")

        # IHDR 청크 (4+4+13+4=25바이트)
        length = int.from_bytes(f.read(4), "big")   # 13
        chunk_type = f.read(4)                       # b'IHDR'
        
        width = int.from_bytes(f.read(4), "big")
        height = int.from_bytes(f.read(4), "big")
        bit_depth = f.read(1)[0]
        color_type = f.read(1)[0]

    return {
        "width": width,
        "height": height,
        "bit_depth": bit_depth,
        "color_type": color_type,
    }

info = parse_png_header("image.png")
print(f"{info['width']}x{info['height']}, {info['bit_depth']}bit")

r+ 모드로 파일 일부 수정

from pathlib import Path

# 파일의 특정 위치를 수정하는 세 가지 방법

# 방법 1: r+ + seek + write + truncate (in-place 편집)
with open("config.txt", "r+", encoding="utf-8") as f:
    content = f.read()
    new_content = content.replace("version=1", "version=2")
    f.seek(0)
    f.write(new_content)
    f.truncate()          # 이전 내용 잔재 제거

# 방법 2: pathlib (더 간단, 소용량 파일)
p = Path("config.txt")
text = p.read_text(encoding="utf-8")
p.write_text(text.replace("version=1", "version=2"), encoding="utf-8")

# 방법 3: 원자적 교체 (대용량 또는 안전이 중요할 때)
import tempfile, os
with open("config.txt", encoding="utf-8") as fin:
    content = fin.read()
new = content.replace("version=1", "version=2")
with tempfile.NamedTemporaryFile("w", encoding="utf-8",
                                  dir=".", delete=False) as tmp:
    tmp.write(new)
    tmpname = tmp.name
os.replace(tmpname, "config.txt")

truncate()

truncate(size=None)은 파일을 현재 포인터 위치(또는 지정한 크기)에서 잘라낸다. r+로 파일을 읽고 수정된 내용을 쓸 때 반드시 필요하다.

with open("data.txt", "r+", encoding="utf-8") as f:
    f.write("짧은 내용")    # 이전 내용이 더 길었다면?
    f.truncate()             # 현재 포인터 이후 데이터 삭제
    # truncate() 없으면 파일 끝에 이전 내용 잔재가 남음

언제 seek/tell을 써야 하나

사용 상황	방법
파일 전체 읽기·쓰기	read() / write() — seek 불필요
이진 파일 특정 오프셋 파싱	seek(offset) + read(n)
파일 크기 확인	Path.stat().st_size 또는 seek(0,2)+tell()
텍스트 파일 in-place 편집	r+ + seek(0) + truncate()
파일 끝 N바이트 읽기	seek(-N, 2) + read() (이진 모드)

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지난 글: write·flush·버퍼: 파일 쓰기의 내부 동작

다음 글: pathlib로 파일 읽고 쓰기: 현대적인 파일 I/O

읽어주셔서 감사합니다. 😊