202221014 - Key-Value Store 구현

202221014 - Key-Value Store 구현#

202221014 이규범

개요#

C 프로그래밍 언어를 사용하여 간단한 Key-Value Store 프로그램을 직접 구현한다.
이 프로그램은 데이터베이스에 Key-Value 쌍을 삽입하고, Key-Value 을 검색하고, Key-Value 쌍을 삭제하고, 데이터베이스의 모든 key-value 쌍을 출력한다.

프로젝트 목적#

파일 I/O, 메모리 관리, 데이터 구조 및 오류 처리를 적용한다.
간단한 Key-Value Store 프로그램을 설계하고 구현한다.

주요 기능#

Note

기존의 key-Value Store의 명령어는 ‘kv’ 이지만 ‘Cheju Key-Value Store’를 줄여 ‘cv’라고 명명한다.

1. key-value 쌍 삽입#

명령어: cv p,key,value
설명: 키 key에 값 value를 삽입한다.
- key는 음이 아닌 정수여야 한다.
- value는 쉼표(,)를 포함하지 않는 임의의 문자열이어야 한다.

입력 예시:

cv p,10,Seoul
cv p,20,Busan
cv p,30,Incheon

출력 예시:

(입력 명령 실행 후 출력 없음)

2. 키 값 검색#

명령어: cv g,key
설명: 키 key에 대한 값을 검색한다.
- key는 음이 아닌 정수여야 한다.
입력 예시:
```
cv g,10
cv g,20
cv g,30
```
출력 예시:
```
10,Seoul
20,Busan
30,Incheon
```

3. key-value 쌍 삭제#

명령어: cv d,key
설명: 키 key에 대한 key-value 쌍을 삭제한다.
- key는 음이 아닌 정수여야 한다.
입력 예시:
```
cv d,20
cv g,20
```
출력 예시:
```
K not found (K=20)
```

4. 데이터베이스 지우기#

명령어: cv c
설명: 데이터베이스에 저장된 모든 key-value 쌍을 삭제한다.
입력 예시:
```
cv c
cv a
```
출력 예시:
```
database is empty
```

5. 모든 key-value 쌍 출력#

명령어: cv a
설명: 데이터베이스에 저장된 모든 key-value 쌍을 출력한다.
입력 예시:
```
cv p,40,Gwangju
cv a
```
출력 예시:
```
10,Seoul
30,Incheon
40,Gwangju
```

참고 사항

-예외 처리- 잘못된 명령어: 명령어 형식이 올바르지 않거나 존재하지 않는 명령어를 사용하면 적절한 오류 메시지를 출력한다. 예기치 않은 오류: 파일 I/O 오류, 메모리 할당 오류 등 예기치 않은 오류가 발생하면 적절한 오류 메시지를 출력하고 프로그램을 종료한다.

key-value 쌍은 database.txt라는 파일에 텍스트 형식으로 저장한다.

사용 기술#

주요 기능들을 구현하기 위해 사용될 기술 및 구현 방법에 대한 자세한 내용을 설명한다.

1. 파일 I/O#

key-value 쌍은 database.txt라는 파일에 텍스트 형식으로 저장된다. 따라서 파일 I/O 기술을 사용하여 데이터베이스에 액세스하고 데이터를 저장해야 한다.

fopen() 및 fclose() 함수: 파일을 열고 닫는 데 사용된다.
fgets() 및 fprintf() 함수: 파일에 문자열을 읽고 쓰는 데 사용된다.
fscanf() 및 fprintf() 함수: 파일에서 형식화된 데이터를 읽고 쓰는 데 사용된다.

2. 메모리 관리#

key-value 쌍을 메모리에 저장하기 위해 적절한 데이터 구조를 사용해야 한다. 일반적으로 다음과 같은 데이터 구조를 사용할 수 있다.

배열: 단순하고 사용하기 쉬운 데이터 구조이지만, key-value 쌍의 개수가 많아질수록 비효율적일 수 있다.
연결 리스트: key-value 쌍을 삽입하고 삭제하는 작업에 효율적이지만, 검색 작업에는 비교적 느릴 수 있다.
해시 테이블: 검색 작업에 매우 효율적이지만, 메모리 할당 및 관리가 더 복잡할 수 있다.

프로그램의 규모와 성능 요구 사항에 따라 적절한 데이터 구조를 선택해야 한다.

3. 오류 처리#

예상치 못한 오류가 발생할 경우 적절한 오류 메시지를 출력하고 프로그램의 동작에 영향을 미치지 않도록 해야 한다.

errno.h 헤더 파일: 시스템 오류 코드를 정의한다.
perror() 함수: 시스템 오류 메시지를 출력한다.
사용자 정의 오류 메시지: 프로그램 내에서 발생하는 오류에 대한 메시지를 정의한다.

4. 테스트 케이스#

프로그램의 기능을 철저히 검증하기 위해 테스트 케이스를 작성해야 한다. 테스트 케이스는 다음과 같은 내용을 포함해야 한다.

입력 데이터: 다양한 유형의 입력 데이터를 포함해야 한다.
예상 출력: 각 입력 데이터에 대한 예상 출력을 정의해야 한다.
실제 출력: 프로그램을 실행하여 실제 출력을 확인해야 한다.

테스트 케이스는 수동으로 실행하거나 자동화 도구를 사용하여 사용한다.

예시: 사용자가 key-value 쌍을 삽입하고, 전체 데이터베이스를 조회한 후, 특정 키에 대한 값 삭제 후 재조회.
입력:
```
cv p,50,Daejeon
cv a
cv d,50
cv g,50
```

예상 출력:

10,Seoul
30,Incheon
40,Gwangju
50,Daejeon
K not found (K=50)