Q-journal 100 种语言 ：第 10 集：Befunge

[Q神日志]

深奥的编程语言的目标是挑战常见的假设，源代码是一个扁平的逐行文本文件是其中最基本的。

Befunge 源代码是一个二维字符数组。让我们看看它长什么样！

有趣的是，与我们在上一集中尝试过的 Ada 不同，Befunge 在 OSX 上完全受支持，您只需要安装brew install befunge93它的bef解释器即可。

无限循环

这是 Befunge 中的无限循环：

<span style="color:var(--syntax-text-color)"><span style="color:var(--syntax-text-color)"><code>>v
^<
</code></span></span>

 

这里发生了什么？

• 我们从左上角开始，面向右
• 我们继续朝我们一直走的方向前进，直到箭头（ASCII >, <, v, ^- 它早于 Unicode）告诉它改变方向

令人惊讶的是，Befunge 带有一个内置的可视化调试器。如果您运行此代码，bef -d loop.befunge您可以在屏幕上看到网格，突出显示在循环中四处移动。

数学

Befunge 没有字符串，只有整数。我们将进入 Hello, World!，但最好先从一些数学开始。

这是一个打印的程序12：

<span style="color:var(--syntax-text-color)"><span style="color:var(--syntax-text-color)"><code>48+.@
</code></span></span>

 

这里发生了什么：

• 4像或 之类的单个数字8是将数字压入堆栈的指令 - 可以直接获取 0 到 9 范围之外的数字
• +将顶部的两个数字添加到堆栈并将结果压入那里 - 您可能会猜到什么*, /, -, 和%做什么
• .将堆栈顶部打印为数字
• @退出程序 - 如果它没有命中@，程序将绕过屏幕并且永不停止（它不会转到下一行，它会再次转到同一行的开头）

掷骰子 1 到 6

让我们实际进行一些二维编程。这是一个掷 6 面骰子的程序：

<span style="color:var(--syntax-text-color)"><span style="color:var(--syntax-text-color)"><code>>    v
 v <   > v
   3   6
 v2?<?>?5v
   1   4
 > >   > >.@
</code></span></span>

 

• 程序从左上角开始，然后向下进入两半之间的洞
• 中央?以随机方向发送程序-它可以向左走1-3，向右走4-6，顶部或底部-顶部显然会被击中v并反弹回来，但是底部方向呢？事实证明，它会一直继续下去，直到到达程序的末尾，然后环绕，从同一列的屏幕顶部继续。顶部或底部将最终重新滚动?。

如果它向左走，它将朝随机方向走：

• top push 3，然后绕到底线
• 左推 2，然后下到底线
• bottom 压1，然后下到底线
• 右踩<并弹回?

4-6 的右格是完全对称的。

一旦它到达底行，程序打印数字并.退出@。

顺便说一句，来自自制软件的 Befunge 解释器使用当前时间作为随机种子，所以如果你在同一整秒内多次运行它，你会得到相同的结果。

这个程序显然可以在很多方面进行“优化”。

你好世界！

打印 Hello, World! 有很多有趣的方法！

Befunge,命令将栈顶数字作为 ASCII 值打印出来。我们不能直接在源码里放101for ，只是等等。e1019*9 + 9*2 + 2

因此，让我们做一些非常简单的事情——每一行将计算“Hello, World!\n”的一个字符的 ASCII 值，然后下一行将返回到开头。几乎错过了 2D 编程的全部要点，但我们需要从某个地方开始：

<span style="color:var(--syntax-text-color)"><span style="color:var(--syntax-text-color)"><code>98*     ,v
v        <
>92+9*2+,v
v        <
>93+9*  ,v
v        <
>93+9*  ,v
v        <
>93+9*3+,v
v        <
>94*8+  ,v
v        <
>93*5+  ,v
v        <
>99*6+  ,v
v        <
>93+9*3+,v
v        <
>93+9*6+,v
v        <
>93+9*  ,v
v        <
>92+9*1+,v
v        <
>93*6+  ,v
v        <
>91+    ,@
</code></span></span>

 

而且它不起作用！原来我们使用的原始 Befunge-93 将程序大小限制为 80x25。这是后来在 Befunge-98 中删除的限制。

好吧，让我们加倍空间。

让我们每行放两个：

<span style="color:var(--syntax-text-color)"><span style="color:var(--syntax-text-color)"><code>98*     , 92+9*2+,v
v                 <
>93+9*  , 93+9*  ,v
v                 <
>93+9*3+, 94*8+  ,v
v                 <
>93*5+  , 99*6+  ,v
v                 <
>93+9*3+, 93+9*6+,v
v                 <
>93+9*  , 92+9*1+,v
v                 <
>93*6+  , 91+    ,@
</code></span></span>

 

它有效！

<span style="color:var(--syntax-text-color)"><span style="color:var(--syntax-text-color)"><code>$ bef hello.befunge
Befunge-93 Interpreter/Debugger v2.25
Hello, World!
</code></span></span>

 

更好你好，世界！

让我们做一个更好的。首先，大多数 ASCII 码之间的距离很近，所以我们不需要从 0 一路计算。

最有用的命令是:复制堆栈顶部的任何内容，这样我们就可以做到。

<span style="color:var(--syntax-text-color)"><span style="color:var(--syntax-text-color)"><code>98*     :, 93*+2+ :,v
v                   <
>7+     :,        :,v
v                   <
>3+     :, 97*-4- :,v
v                   <
>9-3-   :, 96*+1+ :,v
v                   <
>83*+   :, 3+     :,v
v                   <
>6-     :, 8-     :,v
v                   <
>93*6+  ,  91+     ,@
</code></span></span>

 

除了最后两个字符 ( !\n) 之外，我用先前数字的重复和差异替换了每个计算。对于小写字符，这是相当不错的。当我们从小写字母改为标点符号或大写字母时，我们实际上并没有节省太多。

好吧，让我们停止退货，好好利用每一行。奇数行将从左到右，偶数行将从右到左。削减的线数是一半。它还破坏了我们迄今为止的任何可读性，但对于 Befunge 这实际上是一件好事。

<span style="color:var(--syntax-text-color)"><span style="color:var(--syntax-text-color)"><code>98*     :, 93*+2+ :,v
v,:        ,:     +7<
>3+     :, 97*-4- :,v
v,: +1+*69 ,:   -3-9<
>83*+   :, 3+     :,v
v,:     -8 ,:     -6<
>93*6+  ,  91+     ,@
</code></span></span>

 

当然，您可以将说明排列成螺旋形、之字形、某些徽标或任何您想要的形式。箭头使它非常灵活。

还有一种“无聊”的方式来做“Hello, World!”。作为对所有可能的字符串需求的让步，Befunge 具有 ASCII 模式。"命令进入 ASCII 模式，对于它遇到的每个字符，它只是将其值压入堆栈，直到遇到下一个"。我们需要做的唯一两件特别的事情是计算新行的 10，并将所有内容倒过来。

<span style="color:var(--syntax-text-color)"><span style="color:var(--syntax-text-color)"><code>55+"!dlroW ,olleH",,,,,,,,,,,,,,@
</code></span></span>

 

斐波那契数列

我将跳过斐波那契数列。Befunge-93 有一些严重的限制——它可以在堆栈上保存 32 位整数，但它只能对堆栈的顶部两个元素进行操作，可选择使用命令将顶部与第二个顶部交换\。

它具有某种“内存”，p可以g放入和获取程序的任何单元格，但它只存储 ASCII 值 -128 到 +127。

我们需要 3 个变量以正常方式进行斐波那契计算。如果我们可以在内存中存储常规大小的整数，或者访问更深一点的堆栈，这些都可以用于合理的斐波那契程序。

我什至在网上查过 Befunge 中的一些 Fibonacci 程序，我能找到的最好的程序是将我们需要跟踪的两个数字都编码为512*a+b，然后从本质上提取一个或另一个num%512和num/512。显然，它必须在数字达到 512 之前停止。

为了清楚起见，这里对其进行了一些编辑：

<span style="color:var(--syntax-text-color)"><span style="color:var(--syntax-text-color)"><code>1.01>:888***++\1+:67+`#@_\:888**%\888**/\:.v
    ^                                      <
</code></span></span>

 

它使用的额外命令是 greater-than `、 skip next instruction#和 "horizo​​ntal if" ，一旦达到限制，_它将向左转并命中跳过的指令。@

打印数字 1 到 100

在开始 FizzBu​​zz 之前，让我们做一些更简单的事情，打印 1 到 100 的所有数字。

<span style="color:var(--syntax-text-color)"><span style="color:var(--syntax-text-color)"><code>0v
v<         <
          @
>1+:554**`|
v         <
>:.55+,    ^
</code></span></span>

 

第一行只是压入 0 并进入循环。程序的其余部分是逆时针的文字循环。在循环中，我们用 增加数字1+，用 来检查它是否已经大于 100 :554**\`，然后用 vertical 如果|我们将程序向上发送到它的出口@，或者向下发送以继续循环。

循环的底行用 打印数字:.，然后用 打印换行符55+,。

我想这都应该是可以理解的。

嘶嘶声

现在我们知道如何循环，如何打印数字和字符串，并且我们知道这%是模运算，我们可以轻松地执行 FizzBu​​zz。

<span style="color:var(--syntax-text-color)"><span style="color:var(--syntax-text-color)"><code>0v
v<                                <
          @
>1+:554**`|
v         <
       >"zzuBzziF",,,,,,,,v
>:53*%!|
v      <
     >"zzuB",,,,v
>:5%!|
v    <
     >"zziF",,,,v
>:3%!|
v    <
:
.
>               >         >   55+,^
</code></span></span>

 

它可能看起来很复杂，但它有一些我们已经知道的不同部分。

该程序有一个大循环。在循环期间，会发生以下事情：

• 数字递增1+
• 检查数字是否大于 100 :554**`|，将其发送到退出@
• 检查数字是否为零模 15 :53*%!|，如果是，则打印 FizzBu​​zz 并转到底线，跳过其余的迭代
• 检查 number 是否为零模 5 :5%!|，如果是，则打印 Buzz 并转到底线，跳过其余的迭代
• 检查数字是否为零模 3 :3%!|，如果是，则打印 Fizz 并转到底线，跳过其余的迭代
• 如果这些都没有发生，则打印数字:.
• 底线打印换行符55+,

你应该试试 Befunge 吗？

Befunge 是一种极具影响力的深奥编程语言，它催生了一个全新的二维编程语言家族。

大多数使用灵活的程序大小而不是固定的 80x25。正如我已经提到的，一些额外的指令允许在单元格中存储任意数字，或者访问堆栈而不是前两项，将大大改善可以表达的内容。

我绝对推荐你试一试。

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