[0612] 연산자, 비트 연산자로 데이터 값 추출하기

🧀 연산자

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종류	연산자	설명
산술 연산자	+    -   *    /    %	사칙 연산과 나머지 연산(%)
비교 연산자	==    !==    >     >=     <    <=	크고 작음과 같고 다름을 비교
논리 연산자	&&     ||	AND (그리고) 와 OR (또는) 으로 조건 연결
대입 연산자	=	우변의 값을 좌변에 저장
기타	(type)   ?   :   instanceof	형변환 연산자, 삼항 연산자, Instance of 연산자

 

•  논리 연산자 

연산자	조건
&&	두 항이 모두 참인 경우에만 참. 그렇지 않을 시 거짓.
||	두 항 중 한 항이라도 참일 경우 참.

=> 이때 &&의 경우에는  (2  >=  x) && (x  <= 4) 처럼 x를 가운데에 
|| 의 경우에는  (x  <=  2) || (4  <=  x) 처럼 x를 바깥에다가 적어주는 게 보기 쉬움

 

 

•  증감/ 감소 연산자 

연산자	기능
++ i  (전위형)	값이 참조되기 전에 증가시킴
i ++  (후위형)	값이 참조된 후에 증가시킴
-- i  (전위형)	값이 참조되기 전에 감소시킴
i --  (후위형)	값이 참조된 후에 감소시킴

 

ex)

public class Test01 {
    public static void main(String[] args) {

        int i =3;
        i++;
        System.out.println(i);
        
        ++i;
        System.out.println(i);
        System.out.println(++i);
        System.out.println(i++);
        System.out.println(i);
        
    }
}

//출력값 : 4, 5, 6, 6, 7

 

•  삼항 연산자 

조건식 ?  결과 1  :  결과 2   =>  조건식 값이 참이면 결과1, 거짓이면 결과 2
ex )  int num >18?  true : false ;

 

•  비트 연산자 

연산자	조건	예시 3 = 0011  /  7 = 0111
& (비트 교집합 연산자)	대응되는 비트가 1이면 1 반환함	3 & 7 → 0011
|  (비트 합집합 연산자)	대응되는 비트가 둘 중 하나만 1이면 1을 반환함	3 | 7 → 0111
^  (비트 차집합 연산자)	대응되는 비트가 서로 다르면 1을 반환함	3 ^ 7 → 0100
~  (비트 부정 연산자)	비트가 1이면 0으로, 0이면 1로 반전시킴	~3 → 1100

 

•  쉬프트 연산자 

연산자	조건	예시
<<  (왼쪽 쉬프트 연산자)	주어진 숫자만큼 왼쪽으로 이동시킴	3 << 2  → 0011 << 2 → 1100 → 12
>>  (오른쪽 쉬프트 연산자)	주어진 숫자만큼 오른쪽으로 이동시킴	3 >> 2  → 0011 >> 2 → 0000 → 0

 

 

🧀 연산자의 결합 규칙

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• 산술 > 비교 > 논리 > 대입 순 
• 단항 > 이항 > 삼항 순
• 단항 연산자와 대입 연산자를 제외한 모든 연산의 진행 방향은 왼쪽에서 오른쪽

연산자	예시
단항 연산자	i ++
이항 연산자	num1 + num2;
삼항 연산자	int num >18 ?  true : false ;

 

 

🧀 빅 엔디안(Big Endian)과 리틀 엔디안(Little Endian) _ 바이트 저장 순서

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바이트 저장 순서(Byte Order)란?

=> 컴퓨터 메모리에 바이트가 저장되는 순서를 말하며 그에 따라 빅 엔디안 방식과 리틀 엔디안 방식으로 나뉨

 

 

 빅 엔디안 (Big Endian) 

• 우리가 왼쪽부터 읽어나가는 방식과 비슷함
• 메모리에 저장된 순서 그대로 읽을 수 있어 이해하기 쉬움
• 낮은 주소에 데이터의 높은 바이트부터 저장하는 방식
• 네트워크를 통한 데이터 전송 시 주로 사용됨
• 비교 연산에서 리틀 엔디안보다 빠름

 

 리틀 엔디안 (Little Endian) 

• Big Endian과 반대
• 작은 단위가 앞에 나오는 것을 말함
• 대부분의 인텔 CPU 계열에서 해당 방식으로 데이터를 저장함
• 낮은 주소에 데이터의 낮은 바이트부터 저장하는 방식
• 산술 연산에서 빅 엔디안보다 빠름 

 

 

🧀 응용 예제

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Q. 연산자를 이용해 이미지 파일 크기 출력해 보기

조건 : 읽어올 이미지를 24bit로 저장하기

 

 

✍🏻 이 문제의 핵심 및 풀이

 

• 비트맵 파일은 Signature (2byte)를 제외하고 각 계층마다 해당 이미지의 정보(4byte)들을 담고 있음
• 그러므로 문제에서 요구한 Image Width와 Image Height를 추출하려면 그 전까지의 18byte를 걷어낸 후
  Image Width(19~22 byte) 와 Image Height(23~26byte)에 해당하는 값을 읽어오면 됨

 

작성 코드)

import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.util.Scanner;

public class Test01 {

		public static void main(String[] args) throws IOException {

			FileInputStream fis = new FileInputStream("res/pic1.bmp");
			Scanner fscan = new Scanner(fis);

			// Image Width 도달 전까지의 18byte 제외
	     	//Signautre 
			fis.read();  fis.read();
	        
	        //Filesize
			fis.read();  fis.read();
			fis.read();  fis.read();
	        
	        //Reserved 1,2
			fis.read();  fis.read();
			fis.read();  fis.read();
			
	        //File offset to pixel Array
	        fis.read();  fis.read();
			fis.read();  fis.read();
	        
	        //Dib header size
			fis.read();  fis.read();
			fis.read();  fis.read();

			// Width 부분 1byte씩 읽어오기
			int w1 = fis.read();
			int w2 = fis.read();
			int w3 = fis.read();
			int w4 = fis.read();

			// Height 부분 1byte씩 읽어오기
			int h1 = fis.read();
			int h2 = fis.read();
			int h3 = fis.read();
			int h4 = fis.read();
	        
	        //거꾸로 읽힌 데이터 값 확인하기
	        System.out.printf("%d,%d,%d,%d", w1, w2, w3, w4);
			System.out.printf("%d,%d,%d,%d", h1, h2, h3, h4);

			// Shift 연산자를 통해 다시 뒤집기
			int width = w1 << 0 | w2 << 8 | w3 << 16 | w4 << 24;
			int height = h1 << 0 | h2 << 8 | h3 << 16 | h4 << 24;
			
			// 제시된 출력값 형식으로 파일명 출력
			System.out.println(width + " * " + height);

	}

}

 

• 해당 이미지 파일을 바이너리 프로그램을 통해 오픈하면 거꾸로 저장되어있는 값을 10진수로 확인할 수 있으며
• 다시 순서를 뒤집어 저장해주어야 하기 때문에 Shift 연산자를 통해1byte (8bit) 씩
  각각 0, 8, 16, 24 bit씩 밀어줘야 함