[Java] 1_2_변수와 자료형(1)

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오늘도 어김없이 과제가 있습니다.
변수와 자료형이길래 당연히 변수와 자료형만 다루겠다는 제 1차원적인 생각은 강의를 들으며 완전히 무너졌습니다.
오늘의 주된 내용은 진법변환이라고 생각되는데요, 제가 처음 JAVA를 배울 때도 한 번에 이해하기 어려웠던 부분이기에 이 부분에 좀 더 집중하며 들었습니다.
그럼 바로 정리를 시작해볼까요!

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컴퓨터에서 데이터 표현하기

컴퓨터는 0과 1로만 데이터를 저장하는데 이것을 bit라는 단위로 나타냅니다. 여기서 0과 1은 on과 off를 나타냅니다.

• bit(비트) : 컴퓨터가 표현하는 데이터의 최소 단위로 2진수 하나의 값을 저장할 수 있는 메모리의 크기
• byte(바이트) : 1byte == 8bit

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0과 1의 표현 - 2진수

컴퓨터는 0과 1로 자료를 표현합니다. 따라서 숫자나 문자도 0과 1의 조합으로 표현됩니다.

10진수	2진수
0	0000 0000
1	0000 0001
2	0000 0010
3	0000 0011
4	0000 0100
5	0000 0101
6	0000 0110
7	0000 0111
8	0000 1000
9	0000 1001
10	0000 1010

• 이 때 10을 십으로 읽지 않고 일영이라고 읽는다.

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8진수와 16진수

2진수말고도 8진수와 16진수를 사용하기도 합니다. 왜 굳이 8진수와 16진수가 필요한 것일까요? 왜냐하면 2진수로 표현하면 길이가 너무 길어지기 때문에 상대적으로 적게 bit를 사용하는 8진수나 16진수를 사용하는 것입니다.

• 주로 주소를 나타낼 때 사용
• 2진수를 사용하면 4bit를 사용해야 하지만 16진수를 사용하면 1bit만 사용하게 되는 경우가 있다.

10진수	16진수
9	9
10	A
11	B
12	C
13	D
14	E
15	F
16	10

10진수	8진수
7	7
8	10
9	11

숫자 10을 10진수, 8진수, 16진수로 출력해보자

• 0B : 2진수를 나타낼 때 사용
• 0 : 8진수를 나타낼 때 사용
• 0X : 16진수를 나타낼 때 사용
  / 여기서 0은 숫자이다.
  / Ctrl+F11을 하면 eclipse에서 컴파일이 됨

package binary;

public class BinaryTest {

	public static void main(String[] args) {

		int num = 10;
		int bNum = 0B1010;	//2진수 10
		int oNum = 012;		//8진수 10
		int hNum = 0XA;		//16진수 10
		
		System.out.println(num);
		System.out.println(bNum);
		System.out.println(oNum);
		System.out.println(hNum);
	}

}

실행결과 :

10
10
10
10

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음의 정수는 어떻게 표현할까?

정수의 가장 왼쪽에 존재하는 비트는 부호비트라고 함과 동시에 MSB라고도 합니다.

• MSB (Most Significant Bit) : 가장 중요한 비트라는 뜻 (부호비트)

음수를 만드는 방법은 2의 보수를 취하는 것입니다.
일반적으로 양수는 우리가 숫자를 표현할 때 8bit를 씁니다.
앞 부분, 즉 MSB가 0인 경우를 우리는 양수라고 합니다.
반대로 앞 부분이 1인 경우는 음수라고 합니다.

• 0000 0101 > 5
  5의 음수, 즉 -5를 구하려면 2의 보수를 만들어야 합니다.

2의 보수를 구하는 방법

1. 1의 보수를 구합니다. (비트를 거꾸로 만듦)
   0000 0101 -> 1111 1010
2. 1을 더합니다.
   1111 1011

결과 : 0000 0101 + 1111 1011 = 0000 0000

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양수와 음수 더하기

이제 실제로 eclipse에서 양수와 음수를 더해보겠습니다.

package binary;

public class BinaryTest2 {

	public static void main(String[] args) {
		int num1 = 0B00000000000000000000000000000101;	//5
		int num2 = 0B11111111111111111111111111111011;	//-5

		int sum = num1 + num2;
		System.out.println(num1);
		System.out.println(num2);
		System.out.println(sum);
	}

}

실행결과 : 

5
-5
0

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