Euphony
Base32 만들기 #66
Replies: 9 comments 15 replies
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Base64가 많이들 접하셨겠지만 64진수로 구성된 데이터 표시 단위로 보시면 됩니당 :) @YoungSeokHong 님이 언급하신대로 Base2와 Base16이 구현되어 있는데 |
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@YoungSeokHong |
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바쁘신 와중에도 좋은 내용 감사합니다! |
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16진수에서 int로 변환한 뒤 32진수로 변환우선은 16진수에서 int로 변환한 뒤, 32진수로 변환하는 방법으로 함수들을 만들어봤습니다. getBaseString 함수(16진수에서 int로 변환)#include <cmath>
std::string Base32::getBaseString() {
int sum = 0;
int size = hexVector.size();
for(int i=0; i<size; i++) {
sum += (hexToDec(hexVector[i]) * pow(16, size - i - 1));
}
return decToBase32(sum);
}int에서 32진수로 바꿔주는 함수std::string Base32::decToBase32(int sum){
std::string result;
int count = 0;
int base32;
for (int i = 0; i < 32; i += 5) {
if ((sum >> i) > 0) count = i / 5;
}
for (int i = count * 5; i >= 0; i -= 5) {
base32 = ((sum >> i) & 31);
if (base32 < 10) result.push_back(base32 + '0');
else result.push_back(base32 - 10 + 'a');
}
return result;
}만들고 나니 생각보다 구조도 간단하고 이방법도 괜찮은 것 같습니다. int도 안 거치고 바로 비트연산으로 하는 방법도 있을 것 같은데 조금 더 생각해봐야겠네요. 다 만들어서 gtest 돌려볼려 했는데 이상하게
어딘가 빼먹은 것 같은데 다 비교해봤을 때는 Base16이랑 헤더파일, Exception파일도 같은데 어디가 잘 못됐는지를 못 찾겠네요ㅠ 혹시 같은 문제를 겪고 계시거나 짐작가는 부분이 있으신 분은 피드백 부탁드립니다! 저도 오류 잡는대로 다시 코멘트 하겠습니다.
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TDD 의 묘미를 경험하시겠군요 ㅎㅎ 아래 이슈인지는 모르겠지만 참고해주세요 :) 안드로이드 스튜디오가 java나 kotlin 같은 jvm 기반 언어들에 최적화되어 있다보니 cpp/c 소스 코드에 문제가 없다고 하더라도 이래도 안되면 c/cpp 소스 코드 문제일 확률이 높습니당 ㅋㅋ |
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그렇게 CMake 공부 해놓고 바보같이 cpp/CMakeLists.txt에 추가를 안해주고 계속 돌려보고 있었네요 ㅠㅠ set(EUPHONY_SRC
...
core/source/Base32.cpp
core/source/Base16Exception.cpp
...
)혹시라도 저 같은 실수 하시질 않길 바라며 올립니다 ㅠㅠ |
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Base32 테스트 결과getBaseString 함수를 약간 수정해서 Base32테스트를 진행했습니다. getBaseStringstd::string Base32::getBaseString() {
int sum = 0;
int size = hexVector.getSize();
int i =0;
for(u_int8_t hex : hexVector) {
sum += (hex * pow(16, size - i - 1));
i++;
}
return decToBase32(sum);
}Test Value::testing::Values(
TestParamType(std::vector<u_int8_t>{ 0x61 }, "31"),
TestParamType(std::vector<u_int8_t>{ 0x62 }, "32"),
TestParamType(std::vector<u_int8_t>{ 0x63 }, "33"),
TestParamType(std::vector<u_int8_t>{ 0x99 }, "4p"),
TestParamType(std::vector<u_int8_t>{ 0x98 }, "4o"),
TestParamType(std::vector<u_int8_t>{ 0x61, 0x62, 0x63 }, "313233"),
TestParamType(std::vector<u_int8_t>{ 0x6c, 0x6d, 0x6e, 0x6f }, "3c3d3e3f"),
TestParamType(std::vector<u_int8_t>{ 0x65, 0x66, 0x67 }, "353637")
)그 결과, 수를 하나만 입력했을 때는 잘 계산하지만 입력값이 2개 이상일 때는 오류가 났습니다. 두 개 이상의 수가 들어올 때 이를 int로 변환하는 과정에서 수를 모두 더해버려서 숫자가 떡이 되버리는 것 같습니다ㅠ 가령 0x61, 0x62, 0x63이 들어왔을 때 이 세수를 모두 더해버려서 294(10)를 32진수로 변환하는 것 같습니다. 해결 방법으로는 어차피 u_int_8이 256크기의 숫자이기 때문에 hex를 두개씩만 받아서 더하고 계산하도록 픽스해놓는 방법이 있긴 한데, 그다지 좋은 방법은 아닐 것 같습니다 ㅠㅠ 조금 더 생각해보고 도저히 안되겠으면 그 방법을 사용해야될 것 같습니다. 전체 코드를 보시고싶으신 분은 제가 포크를 딴 repository에 added_base32 브랜치에서 확인하실 수 있습니다! |
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ㅋㅋ 열심히 시도해보는 모습 보기 좋습니다! |
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Base32 완성우선 어제 말했던 방식으로 getBaseString을 수정해서 Base32를 완성 시켰습니다. getBaseStringstd::string Base32::getBaseString() {
std::stringstream ss;
int sum = 0;
int i =0;
int size = hexVector.getSize();
for(u_int8_t hex : hexVector) {
if(i % 2 == 0) sum = hex * 16;
else {
sum += hex;
ss << decToBase32(sum);
}
i++;
}
return ss.str();
}decToBase32std::string Base32::decToBase32(int sum){
std::string result;
int count = 0;
int base32;
for (int i = 0; i < 32; i += 5) {
if ((sum >> i) > 0) count = i / 5;
}
for (int i = count * 5; i >= 0; i -= 5) {
base32 = ((sum >> i) & 31);
if (base32 < 10) result.push_back(base32 + '0');
else result.push_back(base32 - 10 + 'a');
}
return result;
}결과
계속해서 Base64 만들어보겠습니다! |
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@dlwlstks96 @judemin @psh2849 제가 가끔 랜덤하게 리뷰를 부탁드려볼게요 ㅋㅋ 알고리즘에 대한 부분이기 때문에 구현 방법이 엄청 다양할 수 있어서 다양한 관점에서 논의해보세요! |
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@YoungSeokHong 첫번째 유닛테스트 통과한 결과물이다보니 이걸 믿고 알고리즘 리펙토링을 해보실 수 있는 단계시네요 ㅋㅋ 멋집니다. 잘하고 있어요~~ |
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모든 계산을 비트연산으로 수정처음에 목표했던 것 처럼 int를 사용하지 않고 받은 수를 바로 비트연산으로 왼쪽으로 4칸 밀어줘서 += hex * 16과 같은 효과가 나도록 했습니다. 그 뒤, 들어온 수는 비트연산자 예를들어 '0x6'에 해당하는 '0110'을 받을 경우
Base32의 getBaseString 함수std::string Base32::getBaseString() {
std::stringstream ss;
u_int8_t sum = 0;
int i =0;
for(u_int8_t hex : hexVector) {
if(i % 2 == 0) {
sum = (hex << 4);
}else {
sum |= hex;
ss << decToBase32(sum);
}
i++;
}
return ss.str();
}‼질문@designe @yeonns |
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번개가 치는 무시무시한 밤에 또 한번의 개선이 있었군요! 2진수는 1비트, 4진수는 2비트, 8진수는 3비트, 16진수는 4비트, 32진수는 5비트 단위 처리로 진행되기 때문에 아래와 같이 5바이트의 데이터가 있다면 2진수를 사용하면 40개로 표현해야 하는 것을 여기서 이상적이라면 문자 5개로 표현할 수 있는 256진수(BASE256)가 깔끔하게 계산도 떨어지고 좋겠지만 32진수를 사용하게 되면 32진수 숫자 8개로 표현할 수 있기 때문에 (그래도 2글자를 압축한 효과!) 아래의 문자를 32진수로 사용한다고 했을때 binary -> dec -> base32 lalalala 이런식으로 표현할 수 있을 것 같아요. 영석님이 작성하신 유닛테스트를 자세히 살펴보니 TestParamType(std::vector<u_int8_t>{ 0x61 }, "31"),
TestParamType(std::vector<u_int8_t>{ 0x62 }, "32"),
TestParamType(std::vector<u_int8_t>{ 0x63 }, "33"),
TestParamType(std::vector<u_int8_t>{ 0x99 }, "4p"),
TestParamType(std::vector<u_int8_t>{ 0x98 }, "4o"),
TestParamType(std::vector<u_int8_t>{ 0x61, 0x62, 0x63 }, "313233"),
TestParamType(std::vector<u_int8_t>{ 0x6c, 0x6d, 0x6e, 0x6f }, "3c3d3e3f"),
TestParamType(std::vector<u_int8_t>{ 0x65, 0x66, 0x67 }, "353637")1바이트 단위로 깔끔하게 16진수를 32진수화시키셨었군요! 다만, 위와 같이 처리하게 되면 32진수 표현은 맞으나 압축효과가 10진수로 치자면 32 미만에서만 절반으로 압축될 것 같아요. 아래 예시를 보자면 TestParamType(std::vector<u_int8_t>{ 0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0x10 }, "gggggggggg")위와 같이 나오겠죠? 다만, decimal로 32 이상부터는? 따라서 유닛테스트는 아래와 같이 변경되는 것이 맞을 것 같습니다. TestParamType(std::vector<u_int8_t>{ 0x61 }, "c1"),
// 01100001 -> 0110 0001 -> 0x61 (16진수의 경우 4비트 단위)
// 01100001 -> 011 00001 -> 31 (이게 일반적인 32진수긴 하지만! 압축이 안되므로 ㅠ)
// 01100001 -> 01100 001 -> c1 (앞에서 5개 단위로 끊어서 32진수화)
TestParamType(std::vector<u_int8_t>{ 0x62 }, "c2"),
// 01100010 -> 0110 0010 -> 0x62 (16진수의 경우 4비트 단위)
// 01100010 -> 011 00001 -> 32 (이게 일반적인 32진수긴 하지만! 압축이 안되므로 ㅠ)
// 01100010 -> 01100 010 -> c2 (앞에서 5개 단위로 끊어서 32진수화)
TestParamType(std::vector<u_int8_t>{ 0x63 }, "c3"),
// 01100011 -> 0110 0011 -> 0x63 (16진수의 경우 4비트 단위)
// 01100011 -> 011 00011 -> 33 (이게 일반적인 32진수긴 하지만! 압축이 안되므로 ㅠ)
// 01100011 -> 01100 011 -> c3 (앞에서 5개 단위로 끊어서 32진수화)
TestParamType(std::vector<u_int8_t>{ 0x99 }, "j1"),
// 10011001 -> 1001 1001 -> 0x99
// 10011001 -> 100 11001 -> 4p (일반적인 32진수)
// 10011001 -> 10011 001 -> j1 (앞에서 5개 단위로 끊어서 32진수화)
TestParamType(std::vector<u_int8_t>{ 0x98 }, "j0"),
// 10011000 -> 1001 1000 -> 0x98
// 10011001 -> 100 11000 -> 4o (일반적인 32진수)
// 10011000 -> 10011 000 -> j0 (앞에서 5개 단위로 끊어서 32진수화)
TestParamType(std::vector<u_int8_t>{ 0x61, 0x62, 0x63 }, "c5h63"),
// 01100001 01100010 01100011 -> 0110 0001 0110 0010 0110 0011 -> 0x61, 0x62, 0x63 (16진수)
// 011 00001 011 00010 011 00011 -> 313233 (32진수화는 맞으나 6개 길이의 문자열로 압축이 되지 않음)
// 01100001 01100010 01100011 -> 01100 00101 10001 00110 0011 -> c5h63 (앞에서 5개 단위로 끊어서 32진수화)
TestParamType(std::vector<u_int8_t>{ 0x6c, 0x6d, 0x6e, 0x6f }, "dhmmsr3"),
// 01101100 01101101 01101110 01101111 -> 0110 1100 0110 1101 0110 1110 0110 1111 -> 0x6c, 0x6d, 0x6e, 0x6f (16진수)
// 011 01100 011 01101 011 01110 011 01111 -> 353637 (32진수화는 맞으나 6개 길이의 문자열로 압축이 되지 않음)
// // 01101100 01101101 01101110 01101111 -> // 01101 10001 10110 10110 11100 11011 11 -> dhmmsr3 (앞에서 5개 단위로 끊어서 32진수화)
TestParamType(std::vector<u_int8_t>{ 0x65, 0x66, 0x67 }, "clj67")
// 01100101 01100110 01100111 -> 0110 0101 0110 0110 0110 0111 -> 0x65, 0x66, 0x67 (16진수)
// 011 00101 011 00110 011 00111 -> 353637 (32진수화는 맞으나 6개 길이의 문자열로 압축이 되지 않음)
// 01100101 01100110 01100111 -> 01100 10101 10011 00110 0111 -> clj67 (앞에서 5개 단위로 끊어서 32진수화)정리하자면 TestParamType(std::vector<u_int8_t>{ 0x61 }, "c1"),
TestParamType(std::vector<u_int8_t>{ 0x62 }, "c2"),
TestParamType(std::vector<u_int8_t>{ 0x63 }, "c3"),
TestParamType(std::vector<u_int8_t>{ 0x99 }, "j1"),
TestParamType(std::vector<u_int8_t>{ 0x98 }, "j0"),
TestParamType(std::vector<u_int8_t>{ 0x61, 0x62, 0x63 }, "c5h63"),
TestParamType(std::vector<u_int8_t>{ 0x6c, 0x6d, 0x6e, 0x6f }, "dhmmsr3"),
TestParamType(std::vector<u_int8_t>{ 0x65, 0x66, 0x67 }, "clj67")위와 같이 되면 압축이 되어 32진수를 썼을때 통신 패킷 수를 줄일 수 있게 될 것 같습니다. 위와 같이 유닛테스트를 수정하여 |
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제가 유닛테스트를 먼저 드렸어야 했는데 크흙 ㅜㅠ 이건 바로 저의 잘못입니다... 영석님은 잘하셨어요!!! 32진수는 확실하게 잘 구현하셨습니다!! |
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너무 친절하게 설명해주셔서 이해가 확 되네요! 감사합니다 ㅠㅠ |
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유닛테스트 만들기가 조금 더 어려워지긴 하겠네요 ㅋㅋㅋㅋ |
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넘넘 잘하고있습니다!!! 👍유닛테스트는 거의 암호화데이터같이 나오겟죠ㅋㅋㅋㅋ |
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@designe 앞에서부터 읽을 경우예를들어 0x5A 즉
뒤에서부터 읽을 경우 (단순 16->32진수 변환)하지만 뒤에서부터 읽을 경우, 앞에서와 같이 0x5A 즉
이러한 이유 때문에 뒤에서 부터 읽어서 변환한 수를 패킷으로 보내고 도착해서 16진수로 바꿔준다음 앞의 0들을 날리는 방식을 선택하는 것이 어떨까 싶습니다! 제가 맞는 말을 하는지 모르겠네요 ㅠㅠ 검토 부탁드립니다! |
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@YoungSeokHong 님이 말씀하신대로 인코딩 후, 디코딩이 발생할때 왜곡현상이 발생하는 것이 맞네요! 손글씨로 친절한 설명까지 너무 좋습니다!! 말씀하신 것이 정답으로 보입니다! 5비트 단위로 저장함으로써 압축도 되고 정보의 왜곡도 발생하지 않겠어요! |
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뒤에서부터 읽는 경우의 Base32를 만들었습니다. getBaseString 함수std::string Base32::getBaseString() {
std::stringstream ss;
int sum = 0;
int rest = hexVector.getSize() % 5;
int count = 0;
for(u_int8_t hex : hexVector) {
count++;
sum = (sum << 4) | hex;
if(count % 5 == rest) {
ss << bitsToBase32(sum);
sum = 0;
}
}
return ss.str();
}이 부분 구현이 생각보다 까다로웠습니다ㅠㅠ 32는 2^5이고 16은 2^4이므로 4와 5의 최소공배수인 20을 사용했습니다. 즉 20비트씩 끊어서 계산을 했습니다. 이때 앞에서부터 20비트씩 끊으면 숫자가 변형될 수 있으므로 뒤에서부터 20비트씩 끊기위해 hexVector의 크기를 5로 나눈 나머지를 구해서 먼저 그 나머지만큼 끊어서 bitsToBase32함수를 돌린 뒤, 20개씩 끊어서 bitsToBase32함수를 돌렸습니다. 예를 들면 16진수 이 방법 덕분에 들어오는 16진수가 아무리 커도 모두 32진수로 바꿀 수 있게 되었습니다. ::testing::Values(
TestParamType(std::vector<u_int8_t>{ 0x05 }, "5"),
TestParamType(std::vector<u_int8_t>{ 0x60 }, "30"),
TestParamType(std::vector<u_int8_t>{ 0x63 }, "33"),
TestParamType(std::vector<u_int8_t>{ 0x99 }, "4p"),
TestParamType(std::vector<u_int8_t>{ 0x98 }, "4o"),
TestParamType(std::vector<u_int8_t>{ 0x61, 0x62, 0x63 }, "62oj3"),
TestParamType(std::vector<u_int8_t>{ 0x6c, 0x6d, 0x6e, 0x6f }, "1m6qrjf"),
TestParamType(std::vector<u_int8_t>{ 0x65, 0x66, 0x67 }, "6apj7"),
TestParamType(std::vector<u_int8_t>{
0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0x64, 0x65, 0x66, 0x67, 0x68,
0x69, 0x6a, 0x6b, 0x6c, 0x6d, 0x6e, 0x6f, 0x70,
0x71, 0x72, 0x73, 0x74, 0x75, 0x76, 0x77, 0x78, 0x79
}, "30c5h66p35cpjmgqbaddm6qrjfe1on4srkelr7eu3p")
)위 테스트 수행결과 모두 성공했습니다 bitsToBase32 함수std::string Base32::bitsToBase32(int value){
std::string result;
int count = 0;
int base32;
for (int i = 0; i < 20; i += 5) {
if ((value >> i) > 0) count = i / 5;
}
for (int i = count * 5; i >= 0; i -= 5) {
base32 = ((value >> i) & 31);
result.push_back(convertInt2Char(base32));
}
return result;
}저번에 만들어뒀던 32진수를 만들어내는 함수입니다. 이 함수는 특별히 바뀐건 없고 들어오는 값이 최대 32비트에서 최대 20비트로 변경되었으므로 계산 효율을 아주 조금이나마 높이고자 첫 for문의 조건을
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@YoungSeokHong TestParamType(std::vector<u_int8_t>{
0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0x64, 0x65, 0x66, 0x67, 0x68,
0x69, 0x6a, 0x6b, 0x6c, 0x6d, 0x6e, 0x6f, 0x70,
0x71, 0x72, 0x73, 0x74, 0x75, 0x76, 0x77, 0x78, 0x79
}, "30c5h66p35cpjmgqbaddm6qrjfe1on4srkelr7eu3p")최종 마지막 Unit-test를 보니 16진수였다면 52글자로 표현해야 할 것이 32진수 유닛테스트 결과가 많으면 많을수록 좋을 것 같은데요. 어찌됐든 Great!!! 👍 🚀 discussion을 통해서도 어느정도 검증이 되었지만 PR로 올리면 디테일하게 |
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@designe |
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PR하고 난 후에 제가 설명과함께 Discussion 올리겠습니다! |
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좋아요! :) |
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안녕하세요. Base32를 만들기 위해 Discussion을 하나 새로 만들었습니다. 앞으로 Base32와 관련된 내용들은 이곳에서 이야기 나눠주세요!
그동안 대회준비에 밀린 과제에 바빠서 너무 오랜만에 코멘트를 하네요 죄송합니다ㅠㅠ 우선, 공부할겸 Base32을 Base16을 참고해서 구현해봤습니다.
source/Base32.cpp 변환함수(Char2Int)
우선 Base16의 Char2Int 변환함수입니다.
16진수와 ASCII코드를 알고 있다면 구조는 비교적 단순합니다.
숫자의 경우에는 ASCII # 0x30 ~ 0x39에 위치하고 있기 때문에 0x30에 해당하는 '0'을 빼주었고 문자의 경우에는 ASCII # 0x61~에 위치하고 있기 때문에 0x61에 해당하는 'a'를 빼주되 'a'는 16진수에서 10진수 10에 해당하므로 10을 더해줬습니다. 여기서 저희가 할 일은 그저 32진법까지 문자를 추가해주는 것 입니다.
source/Base32.cpp 변환함수(Int2Char)
Base16의 Int2Char 변환함수입니다.
이 또한 저희가 해줄 것은 별로 없습니다. 들어온 숫자에 따라 인덱스에 해당하는 문자가 output으로 나가기 때문에 단순히 32진법에 해당하는 문자들을 모두 입력해주면 됩니다.
‼source/Base32.cpp getHexVector 함수
여기서 부터 조금 생각을 해봐야할 것 같습니다.
Base16의 경우 우리가 현재 쓰고 있는 HexVector가 16진수로 이루어져 있기 때문에 별 다른 변환없이 바로 hexVector의 값을 가져다 쓰면 됩니다.
하지만 Base2나 우리가 만들어야 할 Base32같은 경우에는 16진수로 이루어진 HexVector의 진법변환이 필요합니다.
Base2의 예를 들어 설명하겠습니다.
가령 1100(2) 즉 0xC에 해당하는 숫자가 들어왔을 때 아래 그림과 같이 & 연산자로 부분을 추출한 뒤 조건 연산자로 구분해 1100이 차례대로 result에 들어가게 됩니다.
비슷한 방식으로 16진수를 32진수로 바꾸는 방법을 생각중인데 이 경우에는 더 높은 진수로 바꿔줘야하고, 벡터를 한개씩 읽어 여러개의 벡터를 만드는 것이 아닌 여러 벡터를 읽어 더 적은 수의 벡터를 만들어야 하므로 생각이 조금 필요할 것 같습니다.
가장 편한 방법은 그냥 16진수를 10진수로 변환해서 계산한 뒤 다시 32진수로 바꿔주는 방법인데 이 방법은 코드도 더러워지고 속도도 느려질 것 같아 그다지 좋은 방법은 아닌 것 같습니다. 비트 연산으로 처리하는 것이 가장 좋을 것 같은데, 혹시 괜찮은 방법이 있으면 말씀해주세요!
그외
사실 그 외의 것들은 Base16을 참고하면서 하면 크게 어렵거나 생각해볼 것은 없을 것 같습니다.
추가적으로 base32Test.cpp의 test value들도 모두 16진수에서 32진수로 바꿔줬습니다.
쓰고 나니 너무 기네요 ㅠㅠ 혹시 읽어보시다가 이상한 부분 있으면 피드백 부탁드립니다! getHexVector함수 부분만 힘줘서 읽어주시면 될 것 같습니다ㅋㅋㅋ
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