令和5年度春期 情報処理安全確保支援士 午前Ⅰ 問1

8ビットで255に1を足すとどうなる？

8ビットの整数は、0〜255までしか入らない小さな箱だと考えよう。255は箱がパンパンの状態なので、そこに1を足すと桁あふれが起きて、下位8ビットだけを見ると0に戻るよ。これは、`n+1` の結果に `255` を AND して、8ビットからはみ出した上位ビットを切り捨てる式と同じ考え方だよ。

この問題で問われていること

8ビットの範囲からはみ出した桁あふれを、ビット演算でどう表せるかを理解しよう。

8-bit Wraparound

masking with `255 = 11111111₂` keeps only lower 8 bits

255 + 1 = 1 00000000₂\nAND 11111111₂ -> 00000000₂

確認ポイント

• 256 で AND しても下位 8 ビットは残せない。
• OR では桁あふれ表現にならない。
• 下位 8 ビット保持と考える。

正解

ア

出典

問題文と解答は IPA 公開の過去問題冊子・解答例を基にしています。

選択肢ア（正解）

これは正解の「(n+1) AND 255」だよ。255は2進数で11111111なので、ANDすると下8桁だけを残すフィルターみたいに働くんだ。0〜254なら普通に1増えて、255+1=256は2進数で100000000だけど、下8桁だけ見ると00000000、つまり0になるよ。時計が23時の次に0時へ戻るのと同じだね。

選択肢イ

これは「(n+1) AND 256」だよ。256は2進数で100000000なので、ANDすると256の位だけを見ることになるんだ。入場ゲートが「256番の札を持っているか」だけ確認して、ほかの番号を全部無視する感じだよ。nが0〜254のときは多くが0になってしまい、1ずつ増えるnext(n)とは合わないよ。

選択肢ウ

これは「(n+1) OR 255」だよ。ORは、255つまり2進数の11111111をかぶせると、下8桁が全部1になってしまうんだ。スタンプで全部のマスを黒く塗る感じだね。だから多くの場合は255になり、n=255なら511になって、255の次を0に戻すnext(n)とは違うよ。

選択肢エ

これは「(n+1) OR 256」だよ。256は2進数で100000000なので、ORすると256の位が必ず1になるんだ。つまり、どの数にも「256円追加」の札を貼るようなもので、結果は必ず256以上になりやすいよ。next(n)は0〜255の範囲を回る仕組みなので不正解だよ。