$$config title: [정보처리기능사 실기] 비트의 음수 표현 keywords: - IT - 정보처리기능사 - 보수방식 $$ # 개요 인간친화적 방식 : 첫자리가 0이면 양수, 1이면 음수 1의 보수 방식 : 반전 `0 → 1`, `1 → 0` 2의 보수 방식 : 반전한 결과값에 + 1하기 ## 1. 인간친화적 방식 23과 -23을 더했을때, 0이 나오길 바랐는데 결과가 -46이다.

1
2
3
4
   0001 0111 =  23
 + 1001 0111 = -23
# -----------------
   1010 1110 = -46
cs

인간이 이해하기에 쉽지만, 0이 나오도록 하려면 cpu가 각 자릿값을 일일이 대조해보는 연산을 많이해야함 단순하게 연산했는데도 결과가 잘나오는게 좋은 것. CPU가 연산을 덜하니까 ## 2. 1의 보수방식 각 자릿값이 `0`일 때는 `1`, `1`일 때는 `0`으로 변환 후 연산 우리가 원하는 결과를 만들기 위한 반전 후 덧셈 - 반전 후 덧셈 2번에 걸쳐 `0`이 만들어졌다.

1
2
3
4
5
6
7
     0001 0111 =  23
 +  1110 1000 = -23  반전
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    1111 1111        원하는 결과인 0을 만들기위해
 +  0000 0000        결과를 한번더 반전해 연산
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    0000 0000 
cs

## 3. 2의 보수방식 반전 후 (1의 보수로 변환 후) + 마지막 자리에 1을 더한다. 1차 덧셈 후 `1 0000 0000`이 결과로 나온다. 여기서 `1`은, 연산을 하는데 크기가 있어 범위가 넘어가 무시가 된다. 이렇게 우리가 원하는 결과인 `0`을 결과로 낼수있다.

1
2
3
4
  0001 0111 =  23
+ 1110 1001 = -23  반전 후 + 1
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1 0000 0000 =  0   1은 무시
cs

C언어의 보수방식을 2의 보수방식으로 사용하는 이유는 다른 보수방식과 비교적 CPU의 연산횟수가 적고, 연산을 단순히 다뤄도 잘 작동하기 때문이다. ## ex) ~7이 -8인 이유 ~는

1
2
print("%d", 7); // 0000 0001 // 7
print("%d", ~7); // 1111 1000 // -8
cs

`8`을 2의 보수화를 하면 `1111 0001`이 되고, 1을 더하면 `1111 1000`이 된다.

1
2
3
print("%d", 7); // 0000 1000 // 8
print("%d", ~7); // 1111 1000 // -8
                 // 반전 후 + 1    // 1111 1000 // -8
cs

`0000 0101` = 5 `1111 1010` = ~5 `0000 0110` = 6 `1111 1010` = -6