[CS50] 2진법

컴퓨터 과학

 

- 문제 해결에 대한 학문

 

- 문제해결이란 input(입력)을 전달 받아 output(출력)을 만들어내는 과정

 

- 그 과정이 바로 컴퓨터 과학

 

2진법

 

- 우리는 일상에서 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 총 10개의 기호로 표현하는 10진법을 이용

 

- 컴퓨터에서는 0 1 총 2개의 기호로 표현하는 2진법을 이용

 

- 컴퓨터는 2진법만으로 글자, 사진, 영상, 소리 등을 저장

 

- 우리는 위 사진처럼 123이라는 기호를 백이십삼이라 읽음.

 

- 이는 1을 백의자리 2를 십의자리 3을 일의자리로 인지하고 있기 때문.

 

- 이러한 표현을 당연하게 인지하는데 이는 약속되어있기 때문.

 

- 자리수를 10의 거듭제곱으로 표현하기로 약속한 것.

 

- 그렇다면 2진법에서는 두 개의 숫자만 있으므로 각 자리수가 2의 거듭제곱을 의미.

- 따라서 2진법에서 011은 2¹x1 + 1x1 = 3,

 100은 2²x1 + 2¹x0 + 1x0 = 4

 

- 컴퓨터에는 수많은 트렌지스터(스위치)가 있고 on/off 상태를 통해 0과 1를 표현하는 구조

 

- 따라서 2진법은 전기를 켜고 끄는 방식으로 작동하는 컴퓨터에게 적합한 방법

 

비트(bit)

- 컴퓨터는 2진법에서 하나의 자짓수를 표현하는 단위를 비트(bit)라고 한다. 

 

- 비트(bit)란 "binary digit" 이진 숫자의 줄임말이다.

 

- 비트는 0과  두 가지 값만을 가질 수 있는 측정 단위

 

비트열

- 하나의 비트는 0과 1, 이 두 가지의 값만 저장할 수 있습니다. 컴퓨터 내부에서 물리적 표현될 때는, 켜고 끌 수 있는 스위치라고 생각할 수 있겠습니다. (켜기=1, 끄기=0)

 

- 하지만 비트 한 개는 많은 양의 데이터를 나타내기에 턱없이 부족합니다. 그렇기 때문에 여러 숫자 조합을 컴퓨터에 나타내기 위해 비트열을 사용합니다. 

 

- 바이트(byte)는 여덟 개의 비트가 모여 만들어진 것입니다. 하나의 바이트에 여덟 개의 비트가 있고, 비트 하나는 0과 1로 표현될 수 있기 때문에 2^8 = 256 개의 서로 다른 바이트가 존재할 수 있습니다.

출처: CS50 https://www.boostcourse.org/cs112/lecture/118997