برین‌فاک

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو
Brainfuck
پارادایم محرمانه, ساخت‌یافته, دستوری
طراحی‌شده توسط اربن مولر
ظهوریافته در ۱۹۹۳
b.و bf.

برین‌فاک (به انگلیسی: Brainfuck) یک زبان برنامه‌نویسی محرمانه است که دستورهای بسیار کمی دارد. این برنامه در سال ۱۹۹۳ توسط اربن مولر با هدف طراحی زبانی با کوچک‌ترین کامپایلر ممکن طراحی شد. [۱] کامپایلرهای برین‌فاک معمولاً کمتر از ۲۰۰ بایت حجم دارند و یک کامپایلر ۱۰۰ بایتی نیز برای آن وجود دارد. [۲] همان‌گونه که از نام این زبان برمی‌آید، فهمیدن دستورهای برین‌فاک عمدتاً دشوار است.

دستورها[ویرایش]

برین‌فاک متشکل از تنها ۸ دستور (و یک شمارنده برنامه یا Instruction Pointer) است. دستورهای برین‌فاک این‌ها هستند:

کاراکتر معنا
< یکی به اشاره‌گر داده می‌افزاید (تا به سلول بعدی سمت راست اشاره کند).
> یکی از اشاره‌گر داده می‌کاهد (تا به سلول قبلی سمت چپ اشاره کند).
+ یکی به بایت محل اشاره‌گر می‌افزاید.
- یکی از بایت محل اشاره‌گر می‌کاهد.
. بایت محل اشاره‌گر را به خروجی می‌دهد.
, یک بایت ورودی می‌گیرد و آن را در بایت مورد اشاره اشاره‌گر ذخیره می‌کند.
[ اگر بایت در محل مورد اشاره اشاره‌گر صفر بود، به جای بردن شمارنده برنامه به جلو به دستور بعدی، به دستور بعد از ] متناظر می‌پرد.
] اگر بایت در محل مورد اشاره اشاره‌گر غیرصفر بود، به جای بردن شمارنده برنامه به جلو به دستور بعدی، به دستور قبل از [ متناظر می‌پرد.

معادل این دستورها در زبان برنامه‌نویسی سی چنین هستند: (ptr از نوع unsigned char* است )

دستور برین‌فاک معادل زبان سی
(شروع برنامه) char array[infinitely large size] = {0};
char *ptr=array;
> ++ptr;
< --ptr;
+ ++*ptr;
- --*ptr;
. putchar(*ptr);
, *ptr=getchar();
[ while (*ptr){
] }

مثال‌ها[ویرایش]

برنامه Hello World

این برنامه عبارت Hello World را خروجی می‌دهد:


[ This program prints "Hello World!" and a newline to the screen, its
  length is 106 active command characters [it is not the shortest.]

  This loop is a "comment loop", it's a simple way of adding a comment
  to a BF program such that you don't have to worry about any command
  characters. Any ".", ",", "+", "-", "<" and ">" characters are simply
  ignored, the "[" and "]" characters just have to be balanced.
]
+++++ +++ Set Cell #0 to 8
[
  >++++               Add 4 to Cell #1; this will always set Cell #1 to 4
    [                   as the cell will be cleared by the loop
      >++             Add 2 to Cell #2
      >+++            Add 3 to Cell #3
      >+++            Add 3 to Cell #4
      >+              Add 1 to Cell #5
        <<<<-           Decrement the loop counter in Cell #1
    ]                   Loop till Cell #1 is zero; number of iterations is 4
  >+                  Add 1 to Cell #2
  >+                  Add 1 to Cell #3
  >-                  Subtract 1 from Cell #4
  >>+                 Add 1 to Cell #6
    [<]                 Move back to the first zero cell you find; this will
                        be Cell #1 which was cleared by the previous loop
    <-                  Decrement the loop Counter in Cell #0
] Loop till Cell #0 is zero; number of iterations is 8

The result of this is:
Cell No : 0 1 2 3 4 5 6
Contents: 0 0 72 104 88 32 8
Pointer : ^

>>. Cell #2 has value 72 which is 'H'
>---. Subtract 3 from Cell #3 to get 101 which is 'e'
+++++++..+++. Likewise for 'llo' from Cell #3
>>. Cell #5 is 32 for the space
<-. Subtract 1 from Cell #4 for 87 to give a 'W'
<. Cell #3 was set to 'o' from the end of 'Hello'
+++.----.----. Cell #3 for 'rl' and 'd'
>>+. Add 1 to Cell #5 gives us an exclamation point
>++. And finally a newline from Cell #6

در اینجا برای خوانا کردن این کد، فاصله‌ها و کامنت‌های زیادی اضافه شده‌اند. برین‌فاک همه‌ی کاراکترهای غیر از +-<>[],. را نادیده می‌گیرد. برنامه‌ی بالا به صورت خلاصه چنین می‌شود:

++++++++[>++++[>++>+++>+++>+<<<<-]>+>+>->>+[<]<-]>>.>---.+++++++..+++.>>.<-.<.+++.------.--------.>>+.>++.

منابع[ویرایش]