После нахождения на Хабре ряда постов имеющих отношение к Brainfuck'у в том числе его интерпретации у меня возникло какое-то желание написать и свой интерпретатор Brainfuck'а. Но для удовлетворение тех необходимых ощущений, которые нам приносит сам язык, нужно это было написать именно на Brainfuck. И у меня это частично получилось. Сразу оговорюсь о том чего нету: этот интерпретатор на данный момент не поддерживает циклы и ввод входных данных (в случае входных данных — нет откуда их считывать, так как на вход подается Brainfuck программа) — если кратко — то не работают комманды "[", "]" и ",".
Из ограничений (помимо того, чего интерпретатор не поддерживает) есть только два следующих:
Я думаю вы уже предположили, но я всё-таки уточню, чтона Brainfuck не стоит писать интерпретаторы скорость работы оставляет желать лучшего.
Если у вас всеравно осталось желание испытать то, что у меня получилось, то вот и сам исходный код:
Я еще раз оговорюсь о том, что циклов или loop'ов этот интерпретатор не поддерживает, чтобы вам не пришлось испытывать этот интерпретатор на правильную работу данных возможностей.
Код Brainfuck вы можете исполнить на сайте brainfuck.tk, а в качестве примера входных данных использовать следующий код:
который должен вывести следущих две строки:
Перед исходным кодом уточню некоторый моменты:
ASCII коды используемых символов:
Исходный код:
Было бы также интересно видеть работающие циклы, но на данный момент у меня нету полной картины о том, как они должы быть реализованные, поэтому как только у меня будет полнофункциональная реализация интерпретатора, я обновлю эту статью.
P.S.
Спасибо хабрачеловеку iSage за предоставленные ссылки на интерпретаторы Brainfuck на Brainfuck.
Ограничения
Из ограничений (помимо того, чего интерпретатор не поддерживает) есть только два следующих:
- Минимальный индекс ячейки должен быть не меньше чем (-1) (иначе есть риск неправильной работы интерпретатора). Другими словами — писать "<<" в начале программы не стоит.
- Максимальное количество используемых ячеек — 255.
Скорость
Я думаю вы уже предположили, но я всё-таки уточню, что
Обфускатный исходный код интерпретатора
Если у вас всеравно осталось желание испытать то, что у меня получилось, то вот и сам исходный код:
,[>,]>>>>++<<<<<[<]>[[[>]>+>+<<<[<]>-]+[>]>>-[<<<[<]>+[>]>>-]>++++++++++[<++++>-]<+++<[>-<-]+>[<->[-]]<[->>>[<+<<+>>>-]<[>+<-]<<[>>>>>>>>>[>>->>]<<<<[<<<<]<<<<<-]>>>>>>>>>>>[>>>>]<+<[-]<<<<[<<<<]<<[<+<<+>>>-]<[>+<-]<<[>>>>>>>>>>>[>>>>]<<+<<<<[<<<<]<<<<<-]>>>>>>>>>[>>[-]>[-]<<<[>>+>+<<<-]>>>[<<<+>>>-]>]<<<<[<<<<]<<<<<]<<[<]>[[>]>+>+<<<[<]>-]+[>]>>-[<<<[<]>+[>]>>-]>+++++++++[<+++++>-]<<[>-<-]+>[<->[-]]<[->>>[<+<<+>>>-]<[>+<-]<<[>>>>>>>>>[>>->>]<<<<[<<<<]<<<<<-]>>>>>>>>>>>[>>>>]<-<[-]<<<<[<<<<]<<[<+<<+>>>-]<[>+<-]<<[>>>>>>>>>>>[>>>>]<<+<<<<[<<<<]<<<<<-]>>>>>>>>>[>>[-]>[-]<<<[>>+>+<<<-]>>>[<<<+>>>-]>]<<<<[<<<<]<<<<<]<<[<]>[[>]>+>+<<<[<]>-]+[>]>>-[<<<[<]>+[>]>>-]>+++++++++[<+++++>-]<+<[>-<-]+>[<->[-]]<[->>>[<+<<+>>>-]<[>+<-]<<[>>>>>>>>>[>>->>]<<<<[<<<<]<<<<<-]>>>>>>>>>>>[>>>>]<.<<<<<[<<<<]>>>>[>>[-]>[-]<<<[>>+>+<<<-]>>>[<<<+>>>-]>]<<<<[<<<<]<<<<<]<<[<]>[[>]>+>+<<<[<]>-]+[>]>>-[<<<[<]>+[>]>>-]>++++++++++[<++++++>-]<<[>-<-]+>[<->[-]]<[->>>-<<<]<<[<]>[[>]>+>+<<<[<]>-]+[>]>>-[<<<[<]>+[>]>>-]>++++++++++[<++++++>-]<++<[>-<-]+>[<->[-]]<[->>>+<<<]<<[<]>[-]>]Я еще раз оговорюсь о том, что циклов или loop'ов этот интерпретатор не поддерживает, чтобы вам не пришлось испытывать этот интерпретатор на правильную работу данных возможностей.
Код Brainfuck вы можете исполнить на сайте brainfuck.tk, а в качестве примера входных данных использовать следующий код:
+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++.+.+.>++++++++++.<.-.-.который должен вывести следущих две строки:
ABC
CBAИсходный код
Перед исходным кодом уточню некоторый моменты:
- N — так я позначаю длину входной строки. В нашем случае это должна быть программа на Brainfuck.
- Осчет ячеек начинается с 0.
- Код входной программы размещается в ячейках начиная с нулевой.
- Ячейка (N + 4) — указатель на текущую ячейку. Значение по умолчанию — 2 (для входной программы это ячейка с индексом 0). Значение — 1 — для входной программы доступно как ячейка с индексом (-1).
- Данные входной программы начинаются с ячейки (N + 10).
- Структура данных имеет вид: 1-ая ячейка — номер ячейки, 2-ая ячейка — значение, 3-ая и 4-ая ячейки — ячейки для хранения промежуточных результатов.
ASCII коды используемых символов:
- + — 43
- - — 45
- . — 46
- < — 60
- > — 62
Исходный код:
,[>,] считывание brainfuck программы
>>>>++<<<< установка значения по умолчанию для ячейки (N плюс 4)
<[<]> переход в начало программы: из позиции N в позицию 0
[
плюс
[[>]>+>+<<<[<]>-]+[>]>>-[<<<[<]>+[>]>>-] копирование текущей команды на позицию (N плюс 1)
>++++++++++[<++++>-]<+++ запись значения 43 в (N плюс 2) ячейку
<[>-<-] вычитание кода символа команды из числа 43
+>[<->[-]]<[- если команда это символ "плюс"; текущая ячейка: (N плюс 1)
>>>[<+<<+>>>-]<[>+<-]<< копирование ячейки (N плюс 4) в текущую ячейку (N плюс 1)
[>>>>>>>>>[>>->>]<<<<[<<<<]<<<<<-] вычитание индекса текущей ячейки из индексов каждой ячейки
>>>>>>>>>>>[>>>>]<+<[-] изменение значения ячейки
<<<<[<<<<]<<[<+<<+>>>-]<[>+<-]<< копирование ячейки (N плюс 4) в ячейку (N плюс 1)
[>>>>>>>>>>>[>>>>]<<+<<<<[<<<<]<<<<<-] обновление индекса ячейки
>>>>>>>>>[>>[-]>[-]<<<[>>+>+<<<-]>>>[<<<+>>>-]>] восстановление индексов ячеек
<<<<[<<<<]<<<<< возвращаемся на ячейку (N плюс 1)
]
<<[<]> переход в начало программы: из позиции (N плюс 1) в позицию 0
минус
[[>]>+>+<<<[<]>-]+[>]>>-[<<<[<]>+[>]>>-] копирование текущей команды на позицию (N плюс 1)
>+++++++++[<+++++>-]< запись значения 45 в (N плюс 2) ячейку
<[>-<-] вычитание кода символа команды из числа 45
+>[<->[-]]<[- если команда это символ "минус"; текущая ячейка: (N плюс 1)
>>>[<+<<+>>>-]<[>+<-]<< копирование ячейки (N плюс 4) в текущую ячейку (N плюс 1)
[>>>>>>>>>[>>->>]<<<<[<<<<]<<<<<-] вычитание индекса текущей ячейки из индексов каждой ячейки
>>>>>>>>>>>[>>>>]<-<[-] изменение значения ячейки
<<<<[<<<<]<<[<+<<+>>>-]<[>+<-]<< копирование ячейки (N плюс 4) в ячейку (N плюс 1)
[>>>>>>>>>>>[>>>>]<<+<<<<[<<<<]<<<<<-] обновление индекса ячейки
>>>>>>>>>[>>[-]>[-]<<<[>>+>+<<<-]>>>[<<<+>>>-]>] восстановление индексов ячеек
<<<<[<<<<]<<<<< возвращаемся на ячейку (N плюс 1)
]
<<[<]> переход в начало программы: из позиции (N плюс 1) в позицию 0
точка
[[>]>+>+<<<[<]>-]+[>]>>-[<<<[<]>+[>]>>-] копирование текущей команды на позицию (N плюс 1)
>+++++++++[<+++++>-]<+ запись значения 46 в (N плюс 2) ячейку
<[>-<-] вычитание кода символа команды из числа 46
+>[<->[-]]<[- если команда это символ "точка"; текущая ячейка: (N плюс 1)
>>>[<+<<+>>>-]<[>+<-]<< копирование ячейки (N плюс 4) в текущую ячейку (N плюс 1)
[>>>>>>>>>[>>->>]<<<<[<<<<]<<<<<-] вычитание индекса текущей ячейки из индексов каждой ячейки
>>>>>>>>>>>[>>>>]<.< вывод значения ячейки
<<<<[<<<<]>>>>[>>[-]>[-]<<<[>>+>+<<<-]>>>[<<<+>>>-]>] восстановление индексов ячеек
<<<<[<<<<]<<<<< возвращаемся на ячейку (N плюс 1)
]
<<[<]> переход в начало программы: из позиции (N плюс 1) в позицию 0
меньше
[[>]>+>+<<<[<]>-]+[>]>>-[<<<[<]>+[>]>>-] копирование текущей команды на позицию (N плюс 1)
>++++++++++[<++++++>-]< запись значения 60 в (N плюс 2) ячейку
<[>-<-] вычитание кода символа команды из числа 60
+>[<->[-]]<[- если команда это символ "меньше"; текущая ячейка: (N плюс 1)
>>>-<<< изменение указазателя на минус 1
]
<<[<]> переход в начало программы: из позиции (N плюс 1) в позицию 0
больше
[[>]>+>+<<<[<]>-]+[>]>>-[<<<[<]>+[>]>>-] копирование текущей команды на позицию (N плюс 1)
>++++++++++[<++++++>-]<++ запись значения 62 в (N плюс 2) ячейку
<[>-<-] вычитание кода символа команды из числа 62
+>[<->[-]]<[- если команда это символ "больше"; текущая ячейка: (N плюс 1)
>>>+<<< изменение указазателя на плюс 1
]
<<[<]>[-]> переход в начало программы но уже на следующую команду (предыдущая позиция обнуляется)
]
Вместо заключения
Было бы также интересно видеть работающие циклы, но на данный момент у меня нету полной картины о том, как они должы быть реализованные, поэтому как только у меня будет полнофункциональная реализация интерпретатора, я обновлю эту статью.
P.S.
Спасибо хабрачеловеку iSage за предоставленные ссылки на интерпретаторы Brainfuck на Brainfuck.
