[CS50] 2진법

학습목표

컴퓨터 과학이 무엇인지 정의하고, 컴퓨터가 정보를 표현하는 방법에 대해 설명할 수 있습니다.

 

컴퓨터 과학

컴퓨터 과학은 문제 해결에 대한 학문이다.

문제 해결은 입력(input)을 전달받아 출력(output)을 만들어내는 과정으로 중간에 있는 과정이 컴퓨터 과학이다.

input ->  컴퓨터과학 -> output

 

2진법

0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 총 10개의 기호로 표현하는 것이 10진법이다.
하지만 컴퓨터에는 오직 0과 1로만 데이터를 표현하는데 이것을 2진법이라고 한다.
컴퓨터는 0과 1만으로 숫자 뿐만 아니라 글자, 사진, 영상, 소리 등을 저장할 수 있다.

10진법: 10의  거듭제곱으로 표현                                                   2진법: 2의 거듭제곱으로 표현

이와 같은 2진법은 전기를 켜고 끄는 방식으로 작동하는 컴퓨터에게 적합한 방법이다.

컴퓨터에는 굉장히 많은 스위치(트렌지스터)가 있고 on/off 상태를 통해 0과 1을 표현한다.

 

▷ 5를 2진법으로 바꾼다면?  101

 2²x1 + 2¹x0 + 1x1 = 5

 

비트

정보를 저장하고 연산을 수행하기 위해 컴퓨터는 0과 1, 두 가지 값만 가질 수 있는 측정 단위인 비트(bit)를 쓴다.

디지털 데이터를 여러 비트들로 나타냄으로써 두 가지 값만을 가지고도 많은 양의 정보를 저장할 수 있다.

하나의 비트는 0과 1, 이 두 가지의 값만 저장할 수 있다. 컴퓨터 내부에서 물리적 표현될 때는, 켜고 끌 수 있는 스위치라고 생각하면 된다. (켜기=1, 끄기=0)

 

비트열

비트 한 개는 많은 양의 데이터를 나타내기에 턱없이 부족하기 때문에 여러 숫자 조합을 컴퓨터에 나타내기 위해 비트열을 사용한다. 바이트(byte)는 여덟 개의 비트가 모여 만들어진 것이다. 하나의 바이트에 여덟 개의 비트가 있고, 비트 하나는 0과 1로 표현될 수 있기 때문에 2^8 = 256 개의 서로 다른 바이트가 존재할 수 있다. 바이트가 모이면 더 큰 단위가 될 수 있다.

 

---

출처 : 모두를 위한 컴퓨터 과학 CS50