Intro. 컴퓨터 과학이란
컴퓨터 과학은 문제를 해결하는 과정
문제 해결은 input이 있을 때 output을 도출해내는 과정!
컴퓨터의 표현 방법
-
컴퓨터는 0과 1로만 데이터를 표현하는 2진법을 사용
-
이는 전기의 on/off로 작동하는 컴퓨터에 적합한 방법(on/off, true/false, 1/0)
2진법
-
2진법은 각 자리가 0과 1로 이루어져 있으며 각 자리수는 2의 거듭제곱을 의미함
-
1의 자리는 2의 0제곱부터 시작
-
예시
-
2진법 1111 → 2**3 + 2**2 + 2**1 + 2**0 → 10진법으로 15
-
10진법 12 → 8 + 4 → 2**3 + 2**2 → 2진법 1100
-
비트(bit)
-
binary digit의 줄임말
-
2진법에서 하나의 자릿수를 표현하는 단위이며 정보를 저장하고 연산을 수행하기 위한 측정 단위
-
여러 비트들로 디지털 데이터를 표현하여 많은 양의 정보를 저장 가능하며 데이터 수정을 위한 수학적 연산도 가능
바이트(byte)
-
많은 양의 데이터를 나타내기 위해 사용하는 비트열로 바이트는 8개의 비트로 만들어짐
-
8개의 비트 = 2**8 = 256개의 표현 가능
다양한 데이터 표현
| 단위 | 정의 | 저장공간 크기 |
|---|---|---|
| bit | 0 or 1 | true/false |
| byte | 8 bit | 영어 알파벳 한 개 |
| KB | 1000 byte | 몇 개의 문단 |
| MB | 1000 KB | 1분 길이의 MP3 노래 |
| GB | 1000 MB | 30분 길이의 HD영화 |
| TB | 1000 GB | '심슨네 가족' 16시즌 |
정보의 표현
컴퓨터는 정보를 표현할 때 숫자로 표현하며 이를 위한 약속(표준)이 있다.
아스키코드, ASCII(American Standard Code for Information Interchange)
: 미국정보교환표준부호
-
총 128개의 부호로 정의
-
알파벳, 특수문자 등을 숫자로 정의
유니코드, Unicode
-
ASCII코드로는 문자들을 표현하기 충분하지 않아 더 많은 비트를 사용하여 다양한 문자를 표현 가능하도록 함
-
🥰🤣🥳와 같은 이모티콘도 표현 가능
그림, 영상, 음악의 표현
-
이 역시 숫자로 표현
-
그림은 작은 점(픽셀)로 이루어져 있으며 이 픽셀의 색은 RGB로 표현됨
-
RGB(Red, Green, Blue) : 세가지 색의 비율을 나타내며 이들의 조합으로 색을 표현함
-
그림을 연속적으로 보여주면 영상이 되며 음악 또한 음표를 숫자로 표현 가능함
컴파일의 과정
전처리 - 컴파일 - 어셈블 - 링크
전처리, Precompile
-
C언어의
#include와 같이 실질적인 컴파일이 이루어지기 전 전처리 과정을 지시 -
#include는 전처리기에게 stdio.h와 같은 내용을 담는 새로운 파일을 생성하여 컴파일할 파일에 포함
컴파일, Compile
-
컴파일러를 통해 C코드를 저수준 프로그래밍 언어인 어셈블리어로 컴파일 시행
-
기계어 : 컴퓨터의 CPU가 읽어 실행할 수 있는 0과 1로 이루어진 명령어의 조합
-
어셈블리 : 이러한 기계어를 사람이 조금 더 알아보기 쉽고 컴퓨터를 제어하기 쉽게 만든 언어
어셈블, Assemble
- 어셈블러를 통해 어셈블리 코드를 기계어인 오브젝트 코드로 변환
링크, Link
-
프로그램이 여러 개의 파일로 이루어진 경우 하나의 오브젝트 파일로 합치는 과정
-
링커를 통해 하나의 파일로 합쳐짐
