Brainfuck,是一种极小化的计算机语言,它是由Urban
Müller在1993年创建的。由于fuck在英语中是脏话,这种语言有时被称为brainf*ck或brainf***,甚至被简称为BF。
这种语言由八种运算符构成,就象它的名字所暗示的,brainfuck程序很难读懂。虽然brainfuck的计算方式如此与众不同,但它确实能够正确运行。这种语言基于一个简单的机器模型,除了指令,这个机器还包括:一个以字节为单位、被初始化为零的数组、一个指向该数组的指针(初始时指向数组的第一个字节)、以及用于输入输出的两个字节流。
下面是这八种状态的描述,其中每个状态由一个字符标识:
字符 | 含义 |
---|---|
> |
指针加一 |
< |
指针减一 |
+ |
指针指向的字节的值加一 |
- |
指针指向的字节的值减一 |
. |
输出指针指向的单元内容(ASCII码) |
, |
输入内容到指针指向的单元(ASCII码) |
[ |
如果指针指向的单元值为零,向后跳转到对应的] 指令的次一指令处 |
] |
如果指针指向的单元值不为零,向前跳转到对应的[ 指令的次一指令处 |
(按照更节省时间的简单说法,]
也可以说成“向前跳转到对应的[
状态”。这两解释是一样的。)
(第三种同价的说法,[
意思是"向后跳转到对应的]
",]
意思是"向前跳转到对应的[
指令的次一指令处,如果指针指向的字节非零。")
Brainfuck程序可以用下面的替换方法翻译成C语言(假设ptr
是char*
类型):
Brainfuck | C |
---|---|
> |
++ptr; |
< |
--ptr; |
+ |
++*ptr; |
- |
--*ptr; |
. |
putchar(*ptr); |
, |
*ptr =getchar(); |
[ |
while (*ptr) { |
] |
} |
以下是一个官方给出的50行Brainfuck语言编译器的源码
Brainfuck.c
<span style="font-size:18px;">#include <stdio.h>; int p, r, q; char a[5000], f[5000], b, o, *s=f; void interpret(char *c) { char *d; r++; while( *c ) { switch(o=1,*c++) { case '<': p--; break; case '>': p++; break; case '+': a[p]++; break; case '-': a[p]--; break; case '.': putchar(a[p]); fflush(stdout); break; case ',': a[p]=getchar();fflush(stdout); break; case '[': for( b=1,d=c; b && *c; c++ ) b+=*c=='[', b-=*c==']'; if(!b) { c[-1]=0; while( a[p] ) interpret(d); c[-1]=']'; break; } case ']': puts("UNBALANCED BRACKETS"), exit(0); case '#': if(q>2) printf("%2d %2d %2d %2d %2d %2d %2d %2d %2d %2d/n%*s/n", *a,a[1],a[2],a[3],a[4],a[5],a[6],a[7],a[8],a[9],3*p+2,"^"); break; default: o=0; } if( p<0 || p>100) puts("RANGE ERROR"), exit(0); } r--; } void main(int argc,char *argv[]) { FILE *z; q=argc; if(z=fopen(argv[1],"r")) { while( (b=getc(z))>0 ) *s++=b; *s=0; interpret(f); } }</span>
这份源码是基于标准C的,可以再任何平台上编译运行。执行文件后生成Brainfuck.exe
以下是可以被解释成Hello World!的文本文件,
++++++++++[>+++++++>++++++++++>+++>+<<<<-]>++.>+.+++++++..+++.>++.<<+++++++++++++++.>.+++.------.--------.>+.>.
将这个文件保存为1.txt文件,与Brainfuck的可执行文件放在同一目录下。在CMD中跳转到这个目录,执行:
Brainfuck 1.txt,即可看到执行结果
下面是解释:
+++ +++ +++ + initialize counter (cell #0) to 10
[ use loop to set the next four cells to 70/100/30/10
> +++ +++ + add 7 to cell #1
> +++ +++ +++ + add 10 to cell #2
> +++ add 3 to cell #3
> + add 1 to cell #4
<<< < - decrement counter (cell #0)
]
>++ . print ‘H‘
>+. print ‘e‘
+++ +++ +. print ‘l‘
. print ‘l‘
+++ . print ‘o‘
>++ . print ‘ ‘
<<+ +++ +++ +++ +++ ++. print ‘W‘
>. print ‘o‘
+++ . print ‘r‘
--- --- . print ‘l‘
--- --- --. print ‘d‘
>+. print ‘!‘
>. print ‘\n‘
Brainfuck——BT的程序语言