Brainfxxx

จาก Theory Wiki
ไปยังการนำทาง ไปยังการค้นหา

ภาษา Brainfuck (ต่อไปจะเรียกสั้น ๆ ว่า BF) เป็นภาษาโปรแกรมประหลาดภาษาหนึ่ง ที่ออกแบบในปี 1993 โดย Urban Müller

ในข้อนี้เราจะเขียนโปรแกรมภาษา BF ให้ทำงานต่าง ๆ ก่อนอื่นมารู้จักภาษานี้กันก่อน

ภาษา BF

โมเดลของคอมพิวเตอร์ของภาษานี้จะมีหน่วยความจำที่ในแต่ละช่องเก็บข้อมูลขนาด 8 บิต จำนวน 30,000 ช่อง เมื่อเริ่มทุกช่องมีค่าเป็น 0 และพอยน์เตอร์สำหรับชี้ตำแหน่ง คำสั่งในภาษานี้มีทั้นสิ้น 8 คำสั่ง แต่ละคำสั่งเป็นตัวอักษรหนึ่งตัวดังตารางด้านล่าง:

ตัวอักษร ความหมาย
> เพิ่มค่าของพอยน์เตอร์ (ขยับไปยังช่องทางขวา)
< ลดค่าของพอยน์เตอร์ (ขยับไปทางซ้าย)
+ เพิ่มค่าของข้อมูลที่พอยน์เตอร์ชี้อยู่ขึ้นหนึ่ง
- ลดค่าของข้อมูลที่พอยน์เตอร์ชี้อยู่ลงหนึ่ง
. พิมพ์ข้อมูลที่พอยน์เตอร์ชี้อยู่ (ดูรายละเอียดด้านล่าง)
, อ่านข้อมูลหนึ่งตัวอักษรแล้วเก็บที่ตำแหน่งที่พอยน์เตอร์ชี้อยู่
[ ถ้าข้อมูลที่พอยน์เตอร์ชี้อยู่มีค่าเป็น 0 ให้กระโดดไปยังคำสั่งที่อยู่ถัดจากวงเล็บ ] ที่จับคู่กับมัน
] (จับคู่กับวงเล็บเปิด)ถ้าข้อมูลที่พอยน์เตอร์ชี้อยู่มีค่าไม่เท่ากับ 0 ให้กระโดดกลับไปทำงานที่คำสั่งถัดจากวงเล็บ [ ที่จับคู่กับมัน

ภาษา BF สามารถแปลงให้เป็นภาษา C ได้ไม่ยากด้วยวิธีการแปลงด้านล่าง กำหนดให้ ptr มี type เป็น unsigned char* และชี้ที่อาร์เรย์ในหน่วยความจำที่เริ่มต้นมีค่าเป็น 0

คำสั่ง คำสั่งในภาษา C
(Program Start) char array[30000];
char *ptr=array;
> ++ptr;
< --ptr;
+ ++*ptr;
- --*ptr;
. putchar(*ptr);
, *ptr=getchar();
[ while (*ptr) {
] }

การปรับแต่งภาษา BF ในข้อนี้เพื่อให้การรับข้อมูลและอ่านข้อมูลเป็นไปได้ง่ายขึ้น เราจะไม่ใช้รหัส ASCII ในการทำงาน แต่จะเข้ารหัสข้อมูลที่ในการแสดงผลดังนี้ ข้อมูล 0 จะแทนอักขระ '@', ข้อมูล 1 - 10 จะแทนอักขระ '0' - '9', 11 - 36 แทน 'A'-'Z', 37 - 62 แทน 'a' - 'z' นอกจากนี้ ข้อมูลที่มีค่าระหว่าง 245 - 255 จะถูกแทนด้วยอักขระ !"$$%&'()*+,- ตามลำดับ การแทนรหัสนี้จะใช้ทั้งในการแสดงผลและในการอ่านข้อมูล

ตัวอย่าง

Hello

ด้านล่างเป็นโปรแกรมที่พิมพ์คำว่า Hello

++++++++++++++++++.
+++++++++++++++++++++++.
+++++++..
+++.

ถ้าจะเขียนให้อยู่ในหนึ่งบรรทัดก็ได้

++++++++++++++++++.+++++++++++++++++++++++.+++++++..+++.

โปรแกรมดังกล่าวอาจจะดูน่าเบื่อ เราสามารถเขียนโดยใช้ลูปได้ดังนี้

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

หรือเขียนในบรรทัดเดียว

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

เราจะมี interpreter ของภาษา BF ให้โหลด และสามารถดูโค้ด รวมถึงแก้ไขเพื่อช่วยในการ debug ได้

โปรแกรมอื่น ๆ

ด้านล่างเป็นโปรแกรมที่รับค่าและพิมพ์ค่าที่เพิ่มขึ้น 1 จนกระทั่งผู้ใช้ใส่ค่า 0 (ใส่โดยป้อน @)

+,[+.,]

งานของคุณ

ปัญหาย่อยที่ 1 [5]

เขียนโปรแกรมรับอักขระแทนจำนวนเต็ม 1 หลัก ที่มีค่าระหว่าง 0-8 จากนั้นพิมพ์ค่าดังกล่าวที่เพิ่มค่าขึ้น 1

4
> 5

ข้อมูลที่พิมพ์ออกมาแสดงด้วยบรรทัดที่ขึ้นต้นด้วย >

ปัญหาย่อยที่ 2 [10]

เขียนโปรแกรมรับอักขระแทนจำนวนเต็ม 1 หลัก สองตัว (รับทีละตัว) จากนั้นพิมพ์ผลรวม (สมมติว่าผลรวมมีค่าไม่เกิน 9)

3
5
> 8

ปัญหาย่อยที่ 3 [5]

เขียนโปรแกรมรับอักขระแทนจำนวนเต็ม 2 หลัก สองตัว (รับทีละตัว) จากนั้นพิมพ์ผลรวม (สมมติว่าในการบวกไม่มีการทดเลขเกิดขึ้น) ด้านล่างเป็นตัวอย่างของการบวก 12 เข้ากับ 43

1
2
4
3
> 55

ปัญหาย่อยที่ 4 [10]

รับสตริงที่สิ้นสุดด้วย 0 (อักขระ @) เมื่อรับเสร็จแล้วพิมพ์สตริงนั้นกลับมา

a
b
Z
e
@
> abZe

ปัญหาย่อยที่ 5 [5]

รับสตริงที่สิ้นสุดด้วย 0 (อักขระ @) เมื่อรับเสร็จแล้วพิมพ์สตริงนั้นกลับมาแบบย้อนกลับ

a
b
Z
e
@
> eZba