2의 보수를 사용하면 좋은 점

컴퓨터는 의외로 단순하다.

   결론부터 말하면 1의 보수보다 효율이 좋기 때문이다. 먼저, 컴퓨터는 0 또는 1로만 의미를 전달하는데 이유는 가장 간단한 방법이기 때문이다. 스위치 ON/OFF를 생각하면 쉽다. 우리가 LED 불을 켜는데 이것저것 누를 필요 없이 스위치를 올렸다 내리는 것처럼 말이다. 그래서 필자는 컴퓨터는 의외로 단순하다고 생각한다.

 

• 보수를 배워야 하는 이유 (feat. 보수 구하기)

우리 인간들은 사칙연산(더하기, 빼기, 곱하기, 나누기)이 쉽게 된다. 근데 컴퓨터는 그렇지 않다. 컴퓨터 입장에서 빼기 계산을 하는 건 매우 어렵다. 그러나 더하는 건 쉽다. 컴퓨터에서 빼기를 하기 위해서 보수를 배운다. 진보를 알기 위해서가 아니다.

 

1의 보수는 0을 1로, 1을 0으로 변환하는 것이다. 2의 보수는 1의 보수에서 1을 더한 것이다.

 

예를 들어,

 

1101₍₂₎를 1의 보수로 구한다면 0010이 된다. 여기서 2의 보수는 1의 보수의 결과 값인 10에서 1을 더해 0011이 된다. 

 

• 고정 소수점 데이터 표현 방식을 이용한 +20과 -20 표현하기

고정 소수점 데이터 표현 방식은 쉽게 말해서 소수점을 포함하지 않는 정수를 표현한다. 이를 16비트로 +20과 -20을 표현하면 다음과 같다.

 

+20을 부호와 절대치로 표현하면 0000 0000 0001 0100

 

-20을 부호와 절대치로 표현하면 1000 0000 0001 0100

부호가 마이너스이기 때문에 앞에 1을 붙인다.

 

-20을 부호와 1의 보수로 표현하면 1111 1111 1110 1011

 

-20을 부호와 2의 보수로 표현하면 1111 1111 1110 1100 

 

로 표현할 수 있을 것이다.