Microsoft MVP성태의 닷넷 이야기
.NET Framework: 345. C# 부호(+, -)에 대한 비트 변환 [링크 복사], [링크+제목 복사],
조회: 33124
글쓴 사람
정성태 (techsharer at outlook.com)
홈페이지
첨부 파일
 
(연관된 글이 1개 있습니다.)
(시리즈 글이 3개 있습니다.)
.NET Framework: 345. C# 부호(+, -)에 대한 비트 변환
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/1379

VC++: 77. C++ 숫자형 값이 범위를 벗어나는 경우의 출력 사례 모음
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/1660

오류 유형: 476. 음수의 음수는 여전히 음수가 되는 수(절대값이 음수인 수)
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/11647




C# 부호(+, -)에 대한 비트 변환

오늘은 기초적인 것에 대해 한번 설명해 볼까 합니다. 꼭 C# 에만 해당하는 것은 아니고 (-)를 2의 보수로 표현하는 모든 컴퓨터 프로그래밍 언어가 이런 변환을 거치게 됩니다.

자... 일단 Int32의 178을 예로 들어 보면 2진수로 다음과 같이 표현됩니다.

178 == 10110010

그런데, 이것을 signed byte (sbyte)로 변환하면 -78로 표현됩니다. 왜 그럴까요? 이에 대해서는 178을 2의 보수로 연산했던 것을 역으로 다시 계산해 주면 됩니다. (참고로 C#은 byte가 unsigned이지만, 자바는 byte가 signed 입니다.)

Int32 == 178       == 10110010

      ==> 1을 빼고 == 10110001
      ==> 1의 보수 == 01001110 ==> 78

다시 78을 음수 -78로 변환해 볼까요? 이제 2의 보수를 사용해 주면 됩니다.

78                 == 01001110

   ==> 1의 보수    == 10110001
   ==> 1을 더하면  == 10110010 ==> -78 ==> Int32의 178과 동일

2진수 변환 없이 간단하게 변환하려면 이런 규칙으로 하시면 됩니다.

byte.MaxValue == 256

129가 음수로 표현되는 수 == -(byte.MaxValue - 129 + 1) == -127
178이 음수로 표현되는 수 == -(byte.MaxValue - 178 + 1) == -78
250이 음수로 표현되는 수 == -(byte.MaxValue - 250 + 1) == -6




[이 글에 대해서 여러분들과 의견을 공유하고 싶습니다. 틀리거나 미흡한 부분 또는 의문 사항이 있으시면 언제든 댓글 남겨주십시오.]

[연관 글]






[최초 등록일: ]
[최종 수정일: 9/12/2021]

Creative Commons License
이 저작물은 크리에이티브 커먼즈 코리아 저작자표시-비영리-변경금지 2.0 대한민국 라이센스에 따라 이용하실 수 있습니다.
by SeongTae Jeong, mailto:techsharer at outlook.com

비밀번호

댓글 작성자
 



2025-05-22 10시48분
32비트 값을 64비트 레지스터에 넣을 때, 상위 32비트에 대한 처리는 CPU마다 정책을 달리합니다. ("https://www.sysnet.pe.kr/2/0/11188#17318")

On how different Windows ABIs choose how to pass 32-bit values in 64-bit registers
; https://devblogs.microsoft.com/oldnewthing/20250324-00/?p=110988

우리가 보통 사용하는 x86-64 프로세서는 (기존 상태를 유지하므로 개발자가 예측할 수 없는) 쓰레기 값이 존재하게 됩니다.

그런 탓에 컴파일러들은 32비트 값을 64비트 레지스터에 넣어야 할 때 부호 확장을 하는 명령어를 거치도록 합니다.

// 32bit 값을 부호 확장해 64bit 레지스터에 전달
movsx rdi, edi

그런데 만약... (현실적으로 그럴 경우가 거의 없을 테지만) 혹시라도 상위 32비트의 값이 어떤 값으로 채워져 있어도 상관 없는 경우라면 저 단계를 생략하고 싶을 텐데요, 이럴 때 gcc 등의 컴파일러는 확장 문법을 사용해 그렇게 할 수 있다고 합니다.

Silly parlor tricks: Promoting a 32-bit value to a 64-bit value when you don’t care about garbage in the upper bits
; https://devblogs.microsoft.com/oldnewthing/20250521-00/?p=111205

int64_t int32_to_64_garbage(int32_t i32)
{
    int64_t i64;
    __asm__("" : // do nothing
            "=r"(i64) : // produces result in register
            "0"(i32)); // from this input
    return i64;
}

참고로, 저런 용도의 확장 문법은 Visual C++에서는 제공하지 않습니다.
정성태

[1]  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  ...
NoWriterDateCnt.TitleFile(s)
13982정성태8/2/2025210개발 환경 구성: 753. CentOS 7 컨테이너 내에서 openssh 서버 호스팅
13981정성태8/1/2025271오류 유형: 971. CentOS 7에서 yum 사용 시 "Could not resolve host: mirrorlist.centos.org; Unknown error"
13980정성태7/31/2025324Linux: 119. eBPF - BPF_PROG_TYPE_CGROUP_SOCK 유형에서 정상 동작하지 않는 BPF_CORE_READ (2)
13979정성태7/30/2025343Linux: 118. eBPF - BPF_PROG_TYPE_CGROUP_SOCK 유형에서 정상 동작하지 않는 BPF_CORE_READ
13978정성태7/29/2025441오류 유형: 970. 파일 복사 시 "Data error (cyclic redundancy check). (0x80070017)" 에러
13977정성태7/28/2025574닷넷: 2349. C# 14 - (5) 문자열 리터럴을 utf-8 인코딩으로 저장파일 다운로드1
13976정성태7/25/2025833닷넷: 2348. C# - 카카오 카나나 모델 + Microsoft.ML.OnnxRuntimeGenAI 예제파일 다운로드1
13975정성태7/23/2025964닷넷: 2347. C# 14 - (4) 형식 인자가 없는 제네릭 타입의 nameof 지원파일 다운로드1
13974정성태7/22/20251326닷넷: 2346. C# 14 - (3) Span 타입과 배열 간의 암시적 형변환파일 다운로드1
13973정성태7/21/20251204닷넷: 2345. C# - 배열 및 Span의 공변성파일 다운로드1
13972정성태7/21/20251380닷넷: 2344. C#의 Identity conversion 의미파일 다운로드1
13971정성태7/17/20251446닷넷: 2343. C# 14 - (2) 속성 구문에서 문맥 키워드로 추가되는 field 예약어파일 다운로드1
13970정성태7/17/20251389닷넷: 2342. C# 14 - (1) (예약)
13969정성태7/17/20251437닷넷: 2341. snap으로 설치한 .NET 리눅스 실행 환경
13968정성태7/16/20251321오류 유형: 969. lddtree - TypeError: 'type' object is not subscriptable
13967정성태7/16/20251847오류 유형: 968. snap으로 설치한 "dotnet run" 실행 시 "undefined symbol: _dl_audit_symbind_alt, version GLIBC_PRIVATE" 오류
13966정성태7/15/20252397디버깅 기술: 223. WinDbg - .kframes 명령어
13965정성태7/11/20251679오류 유형: 967. 디버깅 모드로 실행 시 "Could not find file 'C:\Program Files\IIS Express\Oracle.DataAccess.Common.Configuration.Section.xsd'" 예외
13964정성태7/10/20252344닷넷: 2340. C# - Win32 Multimedia Timer 주기파일 다운로드1
13963정성태7/8/20251887VS.NET IDE: 202. Visual Studio 2022 + Copilot 기본 사용법
13962정성태7/7/20251902스크립트: 79. 파이썬 - onnxruntime_genai에서 지원하지 않는 모델 사용
13961정성태7/5/20251611디버깅 기술: 222. WinDbg 분석 사례 - IISreset 시점에 w3wp.exe의 crash 발생
13960정성태7/3/20252800개발 환경 구성: 752. ProcDump - C/C++ 예외 코드 필터를 지정한 덤프 생성 [2]
13959정성태6/25/20251820오류 유형: 966. Ubuntu - ping: connect: Network is unreachable
13958정성태6/21/20252497닷넷: 2339. C# - Phi-4-multimodal 모델의 GPU 가속 방법 (ORT 사용)파일 다운로드1
[1]  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  ...