在上一篇文章中，我們寫(xiě)出了Helloworld程序。但是顯然，如果一個(gè)編程語(yǔ)言不應(yīng)只能輸出helloworld，它還要能干其他事情。接下來(lái)，我們將使用其進(jìn)行編程。

在開(kāi)始前注意兩點(diǎn)：

第一，本教程所使用的解釋器采用每個(gè)單元數(shù)據(jù)范圍0~255且為超出范圍后取模的規(guī)定。

例如，若指針當(dāng)前所指位置值為0，則執(zhí)行'-'命令后值變?yōu)?55

第二，為了方便，我們約定如下程序中出現(xiàn)的變量名指的是將指針移到變量對(duì)應(yīng)位置。

例如，設(shè)數(shù)組為a[]，若指針在a[0],變量x在a[1]，變量y在a[3]，則x[y+x-]y即為>[>>+<<-]>>

第三，這里講的是如何將平時(shí)的程序給翻譯成bf程序，但brainfuck的一大魅力就是壓縮程序長(zhǎng)度。用這里的方法寫(xiě)出來(lái)的程序只是一種解，不一定是最優(yōu)解。

好的，我們開(kāi)始吧。

注釋

假設(shè)變量x==0

x[

在這里你想打什么就打什么，只要保證'['和']'一比一出現(xiàn)即可,

如果出現(xiàn)右中括號(hào)先于左中括號(hào)出現(xiàn)的情況可以在最外層多加一層中括號(hào)

]

x=0

x[-]

我們只需要把變量循環(huán)減到0就好了

x=y,y=0

x[-]y[x+y-]x

相當(dāng)于把y移到x的位置上，同時(shí)自己清零

x=y

與上面類似。為了恢復(fù)y的值，我們可以設(shè)置一個(gè)中間變量tmp，把y同時(shí)復(fù)制到x和tmp，再把tmp復(fù)制回y。

x[-]tmp[-]y[x+tmp+y-]tmp[y+tmp-]x

x+=y

tmp[-]y[x+tmp+y-]tmp[y+tmp-]x

只需要把x=y中的清空x變量刪去即可。

那么x=y+z怎么辦？我們可以分別運(yùn)行x=y，x+=z。這樣我們就獲得了結(jié)果。

x-=y

tmp[-]y[x-tmp+y-]tmp[y+tmp-]x

類似x+=y不解釋

while(x){code;}

x[

??? code;

x]

"code;"代指可以替換想要的代碼。

if(x){code;}

if(x){code;}可以寫(xiě)成

while(x){

??? code;

??? tmp=x,x=0;

}

x=tmp,tmp=0;

翻譯一下

tmp[-]x[

??? code;

x[tmp+x-]]tmp[x+tmp-]

或者，我們可以使用一種更簡(jiǎn)單的方法

tmp[-]x[

??? code;

tmp]

但這種方法的一大問(wèn)題就是程序執(zhí)行完后指針位置不同。如果x==0，那指針最后在x，否則指針最后在tmp。如果一定要這么寫(xiě)但又不希望指針移動(dòng)可以采用下面的方式。

向某一方向移動(dòng)直至當(dāng)前指針?biāo)冈貫?

向左

[<]

向右

[>]

這樣就可以把原本不同位置的指針定位到同一個(gè)特定的位置

或者我們也可以拓展一下

向某一方向移動(dòng)直至當(dāng)前指針?biāo)冈貫?

向左

-[+<-]+

向右

-[+>-]+

如果想要其他值，就把減號(hào)和加號(hào)的個(gè)數(shù)改動(dòng)一下就好了，不過(guò)這里比較使用的是常量。

if(x){code0;}else{code1;}

該語(yǔ)句可以拆成

tmp=1;

if(x){

??? code0;

??? tmp=0;

}

if(tmp){

??? code1;

}

如果我們采用通解寫(xiě)if，那么翻譯一下后獲得

tmp0[-]+tmp1[-]

x[

??? code0;

tmp0-x[tmp1+x-]]tmp1[x+tmp1-]

tmp0[

??? code1;

tmp0-]

?

tmp0[-]+tmp1[-]x[

??? code0;

tmp0-x[tmp1+x-]]tmp1[x+tmp1-]tmp0[

??? code1;

tmp0-]

如果要采用其他形式的if，相應(yīng)替換即可。比如下面

x=!x

實(shí)際上其可寫(xiě)成

if(x){

??? x=0;

}else{

??? ++x;

}

由于我們不需要保留x，所以相較于上面的if…else…，這里可以壓縮

tmp[-]+x[

tmp-x[-]]tmp[

??? x+

tmp-]x

?

tmp[-]+x[tmp-x[-]]tmp[x+tmp-]x

if(x==0){code;}

實(shí)際上其可以寫(xiě)成

if(x){

??? ;

}else{

??? code;

}

翻譯一下即得

tmp0[-]+tmp1[-]x[

tmp0-x[tmp1+x-]]tmp1[x+tmp1-]tmp0[

??? code;

tmp0-]

?

tmp0[-]+tmp1[-]x[tmp0-x[tmp1+x-]]tmp1[x+tmp1-]tmp0[

??? code;

tmp0-]

for(x=y;x;--x){code;}

可以寫(xiě)成

x=y;

while(x){

??? code;

??? --x;

}

翻譯一下

x[-]tmp[-]y[x+tmp+y-]tmp[y+tmp-]x[

??? code;

x-]

x*=y

x*y可以寫(xiě)作y個(gè)x相加，我們可以使用上述for循環(huán)，即

for(tmp=x,x=0;tmp;--tmp){

??? x+=y;

}

翻譯一下即得

tmp0[-]

tmp1[-]x[tmp1+x-]tmp1[

??? y[tmp0+x+y-]tmp0[y+tmp0-]

tmp1-]x

?

tmp0[-]tmp1[-]x[tmp1+x-]tmp1[y[tmp0+x+y-]tmp0[y+tmp0-]tmp1-]x

x**=y

x**y可以寫(xiě)作y個(gè)x相乘，

tmp0=x,x=0;

x++;

for(tmp1=y;tmp1;--tmp1){

??? x*=tmp0;

}

tmp0=0;

翻譯一下

tmp0[-]tmp1[-]tmp2[-]

x[tmp0+x-]

+

y[tmp1+tmp2+y-]tmp2[y+tmp2-]tmp1[

??? tmp3[-]x[tmp2+x-]tmp2[tmp0[tmp3+x+tmp0-]tmp3[tmp0+tmp3-]tmp2-]

tmp1-]

tmp0[-]x

?

tmp0[-]tmp1[-]tmp2[-]x[tmp0+x-]+y[tmp1+tmp2+y-]tmp2[y+tmp2-]tmp1[tmp3[-]x[tmp2+x-]tmp2[tmp0[tmp3+x+tmp0-]tmp3[tmp0+tmp3-]tmp2-]tmp1-]tmp0[-]x

x/=y

tmp0=x,x=0;

tmp1=0;

while(tmp0){

??? for(tmp1=y;tmp1;--tmp1){

??????? --tmp0;

??????? if(tmp0==0){

????????? ??--tmp1;

??????????? if(tmp1){??????? //如果tmp0==0時(shí)tmp1!=0，說(shuō)明沒(méi)有整除，x要減掉一個(gè)后面多加的1

??????????????? --x;

??????????????? tmp1=0;

??????????? }

??????????? ++tmp1;

??????? }

??? }

??? ++x;

}

翻譯后

tmp0[-]tmp1[-]tmp2[-]tmp3[-]

x[tmp0+x-]

tmp0[

??? y[tmp1+tmp2+y-]tmp2[y+tmp2-]tmp1[

??????? tmp2+tmp0-[tmp2-tmp0[tmp3+tmp0-]]tmp3[tmp0+tmp3-]tmp2[

??????????? tmp1-[

??????????????? x-

??????????? tmp1[-]]

??????????? +

??????? tmp2[-]]

??? tmp1-]

??? x+

tmp0]x

?

tmp0[-]tmp1[-]tmp2[-]tmp3[-]x[tmp0+x-]tmp0[y[tmp1+tmp2+y-]tmp2[y+tmp2-]tmp1[tmp2+tmp0-[tmp2-tmp0[tmp3+tmp0-]]tmp3[tmp0+tmp3-]tmp2[tmp1-[x-tmp1[-]]+tmp2[-]]tmp1-]x+tmp0]x

x%=y

while(x){

??? tmp0=x;

??? for(tmp1=y;tmp1;--tmp1){

??????? x--;

??????? if(x==0){

??????????? tmp1--;

??????????? if(tmp1==0){

??????????????? tmp0=0;

??????????? }

??????????? tmp1=1;

??????? }

??? }

}

x=tmp0,tmp0=0;

?

tmp1[-]tmp2[-]tmp3[-]

x[

??? tmp0[-]x[tmp0+tmp1+x-]tmp1[x+tmp1-]

??? y[tmp1+tmp2+y-]tmp2[y+tmp2-]tmp1[

??????? tmp2+x-[tmp2-x[tmp3+x-]]tmp3[x+tmp3-]tmp2[

??????????? tmp3+tmp1-[tmp3-tmp1[-]]tmp3[tmp0[-]tmp3-]

??????????? tmp1+

??????? tmp2-]

??? tmp1-]

x]

tmp0[x+tmp0-]x

?（這個(gè)是我自己寫(xiě)的，期待有大佬優(yōu)化一下）

tmp1[-]tmp2[-]tmp3[-]x[tmp0[-]x[tmp0+tmp1+x-]tmp1[x+tmp1-]y[tmp1+tmp2+y-]tmp2[y+tmp2-]tmp1[tmp2+x-[tmp2-x[tmp3+x-]]tmp3[x+tmp3-]tmp2[tmp3+tmp1-[tmp3-tmp1[-]]tmp3[tmp0[-]tmp3-]tmp1+tmp2-]tmp1-]x]tmp0[x+tmp0-]x

練習(xí)

一、承接輸入

貓程序（cat program（我真不知道該怎么翻））是一個(gè)將標(biāo)準(zhǔn)輸入復(fù)制到標(biāo)準(zhǔn)輸出的程序。

輸入：一串不定長(zhǎng)字符串，以換行符結(jié)尾

輸出：輸入的字符串（包括換行符）

示例：輸入：Hello, World!\n

輸出：Hello, World!\n

二、輸入數(shù)字

brainfuck中所有的輸入都是字符形式，所以沒(méi)辦法直接輸入數(shù)字。

輸入：一個(gè)范圍在0~255間的正整數(shù)，以換行符結(jié)尾

輸出：該數(shù)字對(duì)應(yīng)ASCII字符

示例：輸入:97\n

輸出：a

三、數(shù)字輸出

輸入：一個(gè)ASCII字符

輸出：該ASCII字符對(duì)應(yīng)十進(jìn)制正整數(shù)

示例：輸入：a

輸出：97

四、平方數(shù)計(jì)算

輸入：一個(gè)范圍在0~15之間的整數(shù)，以換行符結(jié)尾

輸出：該數(shù)字平方數(shù)

示例：輸入：12\n

輸出：144

參考：

[1]Brainfuck algorithms - Esolang?https://esolangs.org/wiki/Brainfuck_constants