0과 1로 숫자를 표현하는 방법

컴퓨터가 이해할 수 있는 정보의 단위

비트(bit)

• 0과 1을 표현하는 가장 작은 정보 단위

ex) 2비트로 표현할 수 있는 정보 - 00, 01, 10, 11
ex) 3비로 표현할 수 있는 정보 - 000, 001, 010, 011 ...

정보 단위

• n 비트로 2^n 가지의 정보 표현 가능
• 프로그램은 수 많은 비트로 이루어져 있다.
• 평소 이 파일은 "8,920,120 비트야" 라고 표현하지 않는다.
  - 비트보다 더 큰 단위 사용
  • ex) byte, kB, MB ...
  • 1 byte = 8 bit
  • 1 kB (킬로 바이트) = 1000 byte
  • 1 MB (메가 바이트) = 1000 kB

워드(word)

• CPU 가 한번에 처리할 수 있는 정보의 크기 단위
• 하프 워드(half word): 워드의 절반 크기
• 풀 워드(full word): 워드 크기
• 더블 워드(double word): 워드의 2배 크기

이진법(Binary)

• 0 과 1로 숫자 표현하기
• 숫자가 1을 넘어가는 시점에 자리올림

10진법	2진법
1	1
2	10
3	11
4	100

0과 1로 음수 표현하기 (2의 보수)

• 어떤 수를 그보다 큰 2^n 에서 뺀 값
• 모든 0과 1을 뒤집고 1을 더한 값
• ex) (2진수) 11의 음수 -> 00 -> 00 + 1 -> 01

16진법

• 2진법으로는 큰 수를 표현하기엔 숫자의 길이가 너무 길어진다.
  ex) (10진수) 32 == (2진수) 10000
• 그래서 컴퓨터의 데이터를 표현할 때 16진법도 많이 사용
• 수가 15를 넘어가는 시점에 자리를 올린다.

0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	...
0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	A	B	C	D	E	F	10	11	...

0과 1로 데이터 표현하는 방법

문자 집합과 인코딩

문자 집합(character set)

• 컴퓨터가 이해할 수 있는 문자 모음

인코딩(encoding)

• 코드화하는 과정
• 문자를 0과 1로 이루어진 문자 코드로 변환하는 과정

디코딩(decoding)

• 코드를 해석하는 과정
• 0과 1로 표현된 문자 코드로 변환하는 과정

아스키 코드(ASCII)

• 초창기 문자 집합 중 하나
• 알파벳, 아라비아 숫자, 일부 특수문자 및 제어문자
• 7비트 중 하나의 문자 표현
  - 8비트 중 1비트는 오류 검출을 위해 사용되는 패리티 비트(parity bit)
  

장점과 단점

• 간단한 인코딩
• 한글을 포함한 다른 언어 문자, 다양한 특수 문자 표현 불가
  - 아스키 코드는 7비트로 하나의 문자를 표현하기에 128개보다 많은 문자를 표현할 수 없음
  • 8비트 확장 아스키 (extended ASCII) 의 등장 -> 여전히 부족하다.

한글 인코딩

• 초성, 중성, 종성으로 이루어진 한글
• 완성형 인코딩 방식과 조합형 인코딩 방식이 존재한다.

ex)
강 -> 1111 등록 -> 완성형
ㄱ + ㅏ + ㅇ -> 0001 + 0110 + 1001 등록 -> 조합형

• EUC-KR: 완성형 인코딩

유니코드 문자 집합과 utf-8

유니코드

• 통일된 문자 집합
• 한글, 영어, 화살표 같은 특수문자, 심지어 이모티콘까지
• 현대 문자 표현에 있어 매우 중요한 위치

유니코드 인코딩 방식

• utf-8, 16, 32