【技术宅的自我修养】BrainFuck 解释器——C实现版
作为一个技术宅的休闲活动就是研究一项非常冷门的技术，或者非主流奇葩的语言。首先，请允许我向大家介绍一下什么是BrainFuck，正如同它的名字一样，使用它和阅读它的代码就像是强♂奸你的大脑一样。下面我将用C语言为你展示如何实现BrainFuck语言解释器。BrainFuck只有8条指令：
指令 含义 等价的C代码
> 指针加一 ++ptr;
< 指针减一 --ptr;
+ 指针指向的字节的值加一 ++*ptr;
- 指针指向的字节的值减一 --*ptr;
. 输出指针指向的单元内容 putchar(*ptr);
, 输入内容到指针指向的单元 *ptr = getchar();
[ 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 while (*ptr) {
] 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 }
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>
#define TOKENS "><+-.,[]"
#define CODE_SEGMENT_SIZE 30000
#define STACK_SEGMENT_SIZE 1000
#define DATA_SEGMENT_SIZE 30000
typedef void (*Callback)(void);
struct {
char cs; /* Code Segment */
long ip; /* Instruction Pointer */
char ss;/* Stack Segment */
long sp; /* Stack Pointer */
char ds; /* Data Segment */
long bp; /* Base Pointer */
Callback fn;
} vm;
void vm_forward() {
vm.bp = (vm.bp + 1) % DATA_SEGMENT_SIZE;
}
void vm_backward() {
vm.bp = (vm.bp + DATA_SEGMENT_SIZE - 1) % DATA_SEGMENT_SIZE;
}
void vm_increment() {
vm.ds++;
}
void vm_decrement() {
vm.ds--;
}
void vm_input() {
vm.ds = getchar();
}
void vm_output() {
putchar(vm.ds);
}
void vm_while_entry() {
if (vm.ds) {
vm.ss = vm.ip - 1;
vm.sp++;
} else {
int c = 1;
for (vm.ip++; vm.cs && c; vm.ip++) {
if (vm.cs == '[') {
c++;
} else if (vm.cs == ']') {
c--;
}
}
}
}
void vm_while_exit() {
if (vm.ds) {
vm.sp--;
vm.ip = vm.ss;
}
}
void setup() {
int c;
int i;
memset(&vm, 0, sizeof(vm));
vm.fn['>'] = vm_forward;
vm.fn['<'] = vm_backward;
vm.fn['+'] = vm_increment;
vm.fn['-'] = vm_decrement;
vm.fn['.'] = vm_output;
vm.fn[','] = vm_input;
vm.fn['['] = vm_while_entry;
vm.fn[']'] = vm_while_exit;
for (i = 0; (c = getchar()) != EOF;) {
if (strchr(TOKENS, c)) {
vm.cs = c;
i++;
}
}
}
void run() {
while (vm.cs) {
vm.fn]();
vm.ip++;
}
}
int main(int argc, char* argv[]) {
if (argc > 1) {
freopen(argv, "r", stdin);
}
setup();
run();
return 0;
}
下面我们来看看它的Hellow World程序：
brainfuc$ cat helloword.bf
++++++++++[>+++++++>++++++++++>+++>+<<<<-]>++.>+.+++++++..+++.>++.<<+++++++++++++++.>.+++.------.--------.>+.>.
brainfuc$ ./bf helloword.bf
Hello World!
brainfuc$
页:
[1]