Microsoft MVP성태의 닷넷 이야기
.NET Framework: 345. C# 부호(+, -)에 대한 비트 변환 [링크 복사], [링크+제목 복사],
조회: 34556
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)
13839정성태12/11/20249169오류 유형: 936. msbuild - error CS1617: Invalid option '12.0' for /langversion. Use '/langversion:?' to list supported values.
13838정성태12/4/20248787오류 유형: 935. Windbg - Breakpoint 0's offset expression evaluation failed.
13837정성태12/3/20249767디버깅 기술: 204. Windbg - 윈도우 핸들 테이블 (3) - Windows 10 이상인 경우
13836정성태12/3/20247053디버깅 기술: 203. Windbg - x64 가상 주소를 물리 주소로 변환 (페이지 크기가 2MB인 경우)
13835정성태12/2/20249664오류 유형: 934. Azure - rm: cannot remove '...': Directory not empty
13834정성태11/29/20249734Windows: 275. C# - CUI 애플리케이션과 Console 윈도우 (Windows 10 미만의 Classic Console 모드인 경우) [1]파일 다운로드1
13833정성태11/29/20248758개발 환경 구성: 737. Azure Web App에서 Scale-out으로 늘어난 리눅스 인스턴스에 SSH 접속하는 방법
13832정성태11/27/20248317Windows: 274. Windows 7부터 도입한 conhost.exe
13831정성태11/27/20247235Linux: 111. eBPF - BPF_MAP_TYPE_PERF_EVENT_ARRAY, BPF_MAP_TYPE_RINGBUF에 대한 다양한 용어들
13830정성태11/25/202410363개발 환경 구성: 736. 파이썬 웹 앱을 Azure App Service에 배포하기
13829정성태11/25/20249994스크립트: 67. 파이썬 - Windows 버전에서 함께 설치되는 py.exe
13828정성태11/25/20247727개발 환경 구성: 735. Azure - 압축 파일을 이용한 web app 배포 시 디렉터리 구분이 안 되는 문제파일 다운로드1
13827정성태11/25/20248886Windows: 273. Windows 환경의 파일 압축 방법 (tar, Compress-Archive)
13826정성태11/21/20249028닷넷: 2313. C# - (비밀번호 등의) Console로부터 입력받을 때 문자열 출력 숨기기(echo 끄기)파일 다운로드1
13825정성태11/21/202410339Linux: 110. eBPF / bpf2go - BPF_RINGBUF_OUTPUT / BPF_MAP_TYPE_RINGBUF 사용법
13824정성태11/20/20247662Linux: 109. eBPF / bpf2go - BPF_PERF_OUTPUT / BPF_MAP_TYPE_PERF_EVENT_ARRAY 사용법
13823정성태11/20/20249655개발 환경 구성: 734. Ubuntu에 docker, kubernetes (k3s) 설치
13822정성태11/20/20249483개발 환경 구성: 733. Windbg - VirtualBox VM의 커널 디버거 연결 시 COM 포트가 없는 경우
13821정성태11/18/20249057Linux: 108. Linux와 Windows의 프로세스/스레드 ID 관리 방식
13820정성태11/18/20249743VS.NET IDE: 195. Visual C++ - C# 프로젝트처럼 CopyToOutputDirectory 항목을 추가하는 방법
13819정성태11/15/20247028Linux: 107. eBPF - libbpf CO-RE의 CONFIG_DEBUG_INFO_BTF 빌드 여부에 대한 의존성
13818정성태11/15/202411901Windows: 272. Windows 11 24H2 - sudo 추가 [1]
13817정성태11/14/20248368Linux: 106. eBPF / bpf2go - (BPF_MAP_TYPE_HASH) Map을 이용한 전역 변수 구현
13816정성태11/14/20249728닷넷: 2312. C#, C++ - Windows / Linux 환경의 Thread Name 설정파일 다운로드1
13815정성태11/13/20247593Linux: 105. eBPF - bpf2go에서 전역 변수 설정 방법
13814정성태11/13/20248579닷넷: 2311. C# - Windows / Linux 환경에서 Native Thread ID 가져오기파일 다운로드1
1  2  3  4  5  6  7  [8]  9  10  11  12  13  14  15  ...