[Java / 기본] 변수

변수

값이 변할 수 있는 데이터 공간

• 관례에 따라 camelCase 적용

변수 선언

int a;

데이터타입 변수명;

 

변수 초기화

int a = 1;

데이터타입 변수명 = 원하는 값;

 

변수 재할당

int a = 1;
a = 2;

변수명 = 원하는 값;

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데이터 타입

데이터 형태와 데이터 공간 크기 등으로 나누어짐

	`byte`	`short`	`int`	`long`	`float`	`double`	`char`	`boolean`
크기	1byte	2byte	4byte	8byte	4byte	8byte	2byte	1bit
범위	`-128` ~ `127`	`-32,768` ~ `32,767`	`-2,147,483,648` ~ `2,147,483,647`	`-9,223,372,036,854,775,808` ~ `9,223,372,036,854,775,807`	`±1.4E-45` ~ `±3.4E38` (소수점 이하 7자리까지 정확도)	`±4.9E-324` ~ `±1.8E308` (소수점 이하 15자리까지 정확도)	`0` ~ `65,535` (유니코드 문자)	`true` 또는 `false`
용도	매우 작은 정수	작은 정수	일반적인 정수	20억이 넘어가는 정수	정확도가 덜 중요한 실수	정확도가 중요한 실수	단일 문자	논리 값

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부동소수점

컴퓨터에서 큰 실수 값을 표현하기 위한 방법

• 정수와 소수값에 상관없이 가수부 내에서 전체 실수를 표현
• 공간 낭비 문제 해결
• 메모리와 처리 속도 효율성 높음
• 정밀도 문제 있음
• `오버플로우`, `언더플로우` 발생할 수 있음

1.xxx * 2^n

부호 비트

숫자의 부호를 나타냄 (1bit)

• 0이면 양수 1이면 음수

 

지수

소수점의 위치를 가리키는 2의 제곱승 (8bit)

 

가수

실제 실수 데이터 비트 (23bit)

 

지수 표기법

큰 숫자나 작은 숫자를 간단하게 표기하는 방식

double num1 = 3.0e6;
double num2 = 4.5e-7;

실수en = 실수 * 10^n

 

계산 방법

1. 음수면 1, 양수면 0을 부호 비트에 넣는다.
2. 절대값을 이진수로 변환한다.
3. 소수점을 이동시켜 정수를 한자리로 변환한다. (정규화)
4. 가수부 비트에 실수값을 넣는다.
5. 지수에 `bias`값 127을 더하고 이진수로 변환하여 지수부에 넣는다.

 

오버플로우

변수에 저장할 수 있는 값의 범위를 넘어서는 값을 대입할 때 발생

• 값이 최소값으로 되돌아감

 

언더플로우

변수에 저장할 수 있는 값의 하한선을 넘어서려 할 때 발생

• 값이 최대값으로 되돌아감

 

정규화

소수점을 이동시키는 것

 

지수에 bias값을 더하는 이유

가장 큰 이유는 음수 지수를 양수 비트로 표현하기 위해서이다. 지수에 bias값(127)을 더하면 8자리 비트로 표현 가능하고 0~127은 음수 128~255는 양수를 표현 할 수 있다.

 

배정도 부동소수점

위의 부동소수점 방식은 단정도 부동소수점 방식을 나타낸다. 단정도 부동소수점 방식은 대표적인 예시로 float형을 들 수 있다. 배정도 부동소수점 방식은 double형을 예로 들 수 있는데, 부호 비트는 1비트, 지수 비트 11비트, 가수 비트 52비트이다. bias값은 1023으로 고정되어 있다. 단정도 부동소수점 방식은 정밀도가 7자리이며 메모리 사용이 배정도 부동소수점 방식에 비해 적지만, 배정도 부동소수점은 15~16자리로 더 정확하고 범위가 넓다.

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참고 사이트

https://inpa.tistory.com/entry/JAVA-%E2%98%95-%EC%8B%A4%EC%88%98-%ED%91%9C%ED%98%84%EB%B6%80%EB%8F%99-%EC%86%8C%EC%88%98%EC%A0%90-%EC%9B%90%EB%A6%AC-%ED%95%9C%EB%88%88%EC%97%90-%EC%9D%B4%ED%95%B4%ED%95%98%EA%B8%B0#%EB%B6%80%EB%8F%99_%EC%86%8C%EC%88%98%EC%A0%90_%EB%B0%A9%EC%8B%9D

☕ 실수 표현(부동 소수점) 원리 한눈에 이해하기