【変数】PCはどうやって数字を扱うのか？

今回のテーマ

みなさん、はじめまして！

デジタルステーション習志野スタッフの小島です。

今日はPCがどのようにして数字を扱っているのかを簡単に説明したいと思います。

数字を数える？

僕たちヒトは数字を数えるときには指を曲げたり、文字で数字を置き換えたりするね。
でも、PCは手足がないから実際に数えたり、紙に書いておくこともできない...
じゃあ、PCはどうやって数字を数えているんだろう？

数字と文字 

 

0と1だけの世界

実はPC内部は0と1以外の数字は持っていないんです。
普段、僕たちの前に出てくる数字はPCがヒトにもわかるように表記を直してくれたものなんです。
つまり、PCは0と1という2種類の文字だけを使って2以上の数を数えているんです。

 

なんで2種類の文字？

僕たちヒトは数字を表現する時には0~9までの10種類の文字を使います。
でもPCには10種類の異なるものを識別する能力がないので、電気や磁気などのある or ないで識別できる2種類の文字で表現することにしたんです。
わかりやすくいうとPCくんは文字を読むのが苦手だったので、指を増やすことにしたんです。
ただし、普通に数えると指の本数が大変なことになってしまうので数え方を工夫したんです。

2進数という数え方

 

数え方の工夫

さて、僕たちヒトが普段使っている10種類の文字を使う数え方は実は「10進法」というんだ。
これは、0,1,2,3,4,5,6,7,8,9と数えて文字を全部使い切ったら次の桁を増やしてリセットする方法です。
そしてPCの使っている2種類の文字を使う数え方は「2進法」といいます。
これは、0,1と数えたら次は10になる不思議な数え方です。
ここで注意が必要なのは10という文字列は10進法と2進法では意味が異なる点です。
具体的な対応は以下の表のようになります。(上が10進法、下が2進法)

0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
0	1	10	11	100	101	110	111	1000	1001

 

片手でいくつまで数えられるか？

実は2進法を使うと片手で5以上を数えることができます。

具体的には指を折り曲げて0,1を表現するんです。
手を握り拳にした状態を0として、親指を立ててサムズアップをしたら1という風に折り曲げたら0、伸ばしたら1とします。

例えば手をピストルの形にしたら、下の表のようになるので3を表現できます。

小指	薬指	中指	人差し指	親指
0	0	0	1	1

まとめ

今回はPCの数字の数え方について解説をしました。身近にあるPCやゲーム端末、携帯端末の内部でも内部で2進数と10進数の変換が忙しくなく行われています。
数字の表現ひとつを取っても奥が深いのがプログラミングだね。

 

挑戦！！

2進数を使って片手で6を表現した場合はどんな形になるでしょう？
答えは挨拶のところに書かれているよ♪

 

 

デジタルステーション習志野

〒274-0063 船橋市習志野台4-1-7 習志野駅前郵便局2F