강의 보다가 질문드립니다 3강 부호 비트 개념에 관하여

강의 보다가 질문드립니다 3강 부호 비트 개념에 관하여

작성일 2021.04.20댓글 1건
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안녕하세요!!!! 현재 미용쪽 일하면서 프로그래밍에 관심이 생겨 저번주부터 선생님 강의보면서 퇴근하고 짬짬히 공부중인 사람입니다!!

아무래도 프로그래밍과 전혀 상관 없는 쪽 분야에서 일하다보니 수, 컴퓨터에 대한 기본적인 이론이 전혀 없다는 점 먼저 알려드립니다...ㅠㅠ


질문드릴점은 3장 부호비트 개념에서 '예제 1번에 에 대한 부분입니다


예시1)

 1

 0

 0

 0

 0

 0

 0




에서 맨 앞의 1이 부호비트일때 or 차상위비트(=숫자)일때 예제 들어가면서 설명해주셨는데,


1. 부호비트가 있는 자료형일시:1이 음수 부호비트이며, 2의 7승이므로 범위는 -128~-1이다.

맨 앞 부호비트를 제외한 나머지 값이 모두0이므로 음수 범위 중 제일 작은 값을 의미한다.

그러므로 답은 -128.<라고 저는 이해했는데요,


질문1.)일단 '부호비트가 있는 자료형일시' 에서 궁금한 부분은 컴퓨터 프로그래밍에서 '0'은 제일 작은 값을 의미하는게 맞을까요? 그렇게 되면 0과 1로 나뉘며 뒤에 숫자가 0이 들어갈 시 제일 작은 값, 1일시  제일 큰 값 <이다. 라고 이해하면 될까요? 만약 이게 맞다면 이 예제는 이해한게 맞는 것 같고요!

혹시 제가 이해 한게 틀렸다면 이 부분 설명 부탁드리겠습니다..ㅠㅠ


(추가질문:그리고 두번째자리 숫자가 0이면 무조건 끝까지 다 0, 1이면 끝까지 1일까요?01010001이런식으로 들어갈 수는 없나요????)


2. 부호비트가 없는 자료형일시: 이 부분은 몇번을 돌려봐도 아예 이해가 안됩니다,,..

맨 앞이 0이고 나머지가 다 1이어도 127, 맨 앞이 1이지만 부호비트가 아니기때문에 2의 7승의 127에 1을 더해 답은 128 이라고 일단 적어놓긴 했는데요!


사실 이부분은 제가 수학적인 개념이 전혀 없는 상태라 더 이해를 못하는것 같긴 합니다만

일단 제가 생각한 그대로 말씀드리면 (저 스스로도 정리가 안되서 뒤죽박죽인점 양해 부탁드립니다..)


질문2.)맨 앞자리 비트가 부호비트가 아닌 최상위 비트인데 왜 8칸이 아닌 7칸으로 계산하는것인가요??

부호비트가 아니면 그냥 숫자(=최상위비트)인건데 왜 그부분도 제외되어서 2의8승이아닌 2의7승으로 계산을 하는것인지가 두번째 질문입니다!


질문3.) 부호비트가 있는 자료형일때에 뒤의 값이 0이므로 답은 음수중의 최솟값인 -128이라고 하셨는데

왜 부호비트가 없을때에는 뒤의 값이 동일하게 0인데도 양수이면서 최댓값이 되어 답이 127+1인건가요???

0이면 양수이면저 최솟값인 0에 +1 해서 1이 되야하는것이 아닌가요?????



질문4.)맨 앞자리가 부호비트이던 차상위비트이건 공통되는 질문인데요,

 부호비트or차상위비트

 x



x의 수가 0이던 1이던 무조건 한칸당 2의1승, 2의 2승,2의 3승........ 이런 식으로 이해하면 되는건가요??

그리고 저 x자리에 0과1이 아닌 다른 수가 들어갈 수 있는지 입니다!<<이부분은 질문 1번과 살짝 겹치네요..

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일단 지금 생각나는 질문은 이렇게 총 네가지입니다!

질문할수록 기본지식이 없어서 막히는 부분이 많다는 생각이 들긴 합니다....

최대한 보는사람이 알아보기 쉽게 쓰려고 노력은 했는데 글이 너무 길어져버렸네요,,

혹시 질문하면 알림이 가시나요..? 가신다면 늦은 시간에 정말 죄송합니다..ㅜㅜ퇴근이 늦다보니 이시간에 글을 올리게되었는데 알림여부 알려주시면 담부터는 꼭 낮에 질문하겠습니다!!!!!!

긴 글 읽어주셔서 감사하고 답변 부탁드리겠습니다!!!!!ㅎㅎ감사합니다!




 






profile_image 익명 작성일 -

안녕하세요~

질문을 여러번 하더라도 한 번에 한 가지씩 질문하는 것이 좋습니다 ㅎㅎ

점수 때문이라면 점수을 10점씩 조금만 거시고 여러번 질문을 나누어서 해주세요.

그래야지 답변 하는 사람이 부담이 줄어듭니다.

일단 1번만 설명을 먼저하겠습니다.

예를 들어, 8비트는 256(2의8승)가지의 경우가 나오기 때문에 4비트로 설명하겠습니다.

4비트로 설명하면 16(2의4승)가지의 경우가 나옵니다. 물론 부호비트를 1개 빼면 양수쪽으로 8가지 음수쪽으로 8가지가 나오겠네요. 즉, 실제 값을 의미하는 비트는 3가지이고 아래와 같은 패턴을 가지게 됩니다. 이 패턴에서 000 이라고 되어 있는 값이 일반적으로 제일 작은 값이고 111이라고 되어 있는 값이 가장 큰값으로 봅니다.

000

001

010

011

100

101

110

111

이제 이 값에 부호 비트를 붙여서 값을 파악해 보겠습니다. 이 예시에서는 4비트 값을 따지기 때문에 최상위 비트가 4번째 위치에 있는 비트가 되는걸로 가정합니다. 양수의 경우에는 앞에 부호 비트가 0으로 붙기 때문에 아래와 같고 이 패턴은 아래와 같은 값을 가지게 됩니다. 보시면 아시겠지만 전부다 0 패턴이 0값을 의미하기 때문에 가장 작은 값으로 처리되고 0111 값이 7이기 때문에 가장 큰 값을 의미하게 됩니다.

0000 : 0

0001 : 1

0010 : 2

0011 : 3

0100 : 4

0101 : 5

0110 : 6

0111 : 7

이제 음수를 살펴보겠습니다. 음수는 부호 비트가 1이기 때문에 아래와 같이 부호 비트가 1로 처리되었습니다. 음수도 3비트 크기로 값을 가지게 되기 때문에 -8 ~ -1까지 값(0은 양수로 포함됨)을 가질수 있는데 이 범위에서 가장 작은 값이 -8이기 때문에 음수 이며서 가장 장은 값을 의미하는 1 000 이 -8이 됩니다. 그리고 음수이면서 가장 큰 값을 의미하는 -1은 1 111 이 되는 것입니다.

1000 : -8

1001 : -7

1010 : -6

1011 : -5

1100 : -4

1101 : -3

1110 : -2

1111 : -1

이렇게 패턴을 결정하는 이유는 값이 순환되게 하려고 하는 것입니다. 예를 들어, 부호를 고려하지 않는 4바이트 값은 0 ~ 15 사이의 값을 가지면 15에서 1 증가하면 이 값은 0이 됩니다. 즉, 1111 에서 1을 더하면 1 0000 이 되어 5비트 값을 가지게 되어 최상위 비트(1)는 사라지게 되고 0000이 되기 때문입니다. 즉, 4비트 값을 1씩 계속 증가시키면 0 1 2 3 ... 13 14 15 0 1 2 ... 순서로 값이 순환되는 것입니다.

그리고 부호가 있는 4 바이트의 경우 -8 ~ 7의 범위를 가지는데 이 범위를 순환하려면 -8 -7 -6 ... -2 -1 0 1 2 ... 5 6 7 -8 -7 -6 순서가 되어야 합니다. 즉, -1에서 1을 더하면 0이되어야 하고 7에서 1을 더하면 -8이 되어야 합니다. -1은 1111 이기 때문에 1을 더하면 1 0000이 되어 4비트를 넘어서 1이 사라지면서 0000의 값이 되기 때문에 자연스럽게 0이 되고 7은 0111인데 여기에 1을 더하면 1000이 되어 부호가 음수이고 0000이 가장 자은 값을 의미해야하기 때문에 이 값이 -8이 되도록 구성한 것입니다. 즉, 시스템적으로 값이 순환될수 있도록 1000이 음수의 가장 작은 값이 되게 한 것입니다. 이렇게 해야지 7 다음에 -8이 되어 범위가 순환되기 때문입니다.

일단 여기까지 읽어보시고 최대한 이해한 다음에 다음 질문을 해주세요~ :)

P.S

다음 질문을 하실 때는 이 답변을 답변확정하시고 질문 하시기 바랍니다.

그리고 이 질문에 대해 아래와 같이 제 블로그에 정리한 글도 올려 놓았습니다.

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