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Brainf*ckインタプリタをつくる

　　Brainf*ckインタプリタをつくる 山中和義 2008/08/26 19:19:08 
　　├プログラム例（DATA文の差し替え） 山中和義 2008/08/26 19:19:34 
　　└参考．チューリングマシンのシミュレータ 山中和義 2008/08/27 19:45:29  (修正1回)
　　　└サンプル（DATA文差し替え） 山中和義 2008/08/29 22:01:20 

　　Brainf*ckインタプリタをつくる 山中和義 2008/08/26 19:19:08   ツリーへ
Brainf*ckインタプリタをつくる 返事を書く ノートメニュー
山中和義 <drdlxujciw> 2008/08/26 19:19:08
!Brainf*ckインタプリタ

!参考サイト　http://ja.wikipedia.org/wiki/Brainfuck

DIM mem(0 TO 16) !テープ（配列と要素）　※値は１バイトの整数、初期値は０
MAT mem=ZER

LET p=0 !ヘッド位置（要素を示すポインタ）　※初期値はテープの先頭


!Brainf*ckのプログラムリスト

DATA "++++++++++[>+++++++>++++++++++>+++>+<<<<-]" !Hello World"
DATA ">++.>+.+++++++..+++.>++.<<+++++++++++++++."
DATA ">.+++.------.--------.>+.>."



LET s$="" !プログラムを読み込む
DO
READ IF MISSING THEN EXIT DO: ss$
LET s$=s$&ss$
LOOP


LET ip=1 !プログラムを読み込む位置

DO WHILE ip<=LEN(s$) !プログラムを実行する

SELECT CASE s$(ip:ip) !Bfの各命令に応じて
CASE ">" !ヘッド位置を１つ進める　※C言語の ++p; に相当
LET p=p+1
CASE "<" !ヘッド位置を１つ戻す　※--p;
LET p=p-1
CASE "+" !ヘッド位置の値を１増やす　※++*p;
LET mem(p)=MOD(mem(p)+1,256)
CASE "-" !ヘッド位置の値を１減らす　※--*p;
LET mem(p)=MOD(mem(p)-1,256)
CASE "." !ヘッド位置の値を表示する　※putchar(*p);
WHEN EXCEPTION IN
PRINT CHR$(mem(p));
USE
PRINT ".";
END WHEN
CASE "," !ヘッド位置に値を入力する　※*p=getchar();
CHARACTER INPUT t$
LET mem(p)=ORD(t$)
!!!INPUT mem(p)
CASE "[" !ヘッド位置の値が０なら、対応する次の]までジャンプする　※while(*p) {
IF mem(p)=0 THEN
LET t=0
DO
LET ip=ip+1
SELECT CASE s$(ip:ip)
CASE "["
LET t=t+1 !nest
CASE "]"
IF t=0 THEN EXIT DO !search it
LET t=t-1
CASE ELSE
END SELECT
LOOP
END IF
CASE "]" !ヘッド位置の値が０でないなら、対応する前の[までジャンプする　※}
IF mem(p)<>0 THEN
LET t=0
DO
LET IP=IP-1
SELECT CASE s$(ip:ip)
CASE "["
IF t=0 THEN EXIT DO !search it
LET t=t-1
CASE "]"
LET t=t+1 !nest
CASE ELSE
END SELECT
LOOP
LET ip=ip-1 !!!
END IF
CASE ELSE !無関係な文字はスキップする
END SELECT

LET ip=ip+1 !次へ
LOOP
PRINT


PRINT p !メモリダンプ
MAT PRINT mem;


END
 
　　├プログラム例（DATA文の差し替え） 山中和義 2008/08/26 19:19:34   ツリーへ
Re: Brainf*ckインタプリタをつくる 返事を書く ノートメニュー
山中和義 <drdlxujciw> 2008/08/26 19:19:34
プログラム例（DATA文の差し替え）


!100までの素数
DATA ">++++[<++++++++>-]>++++++++[<++++++>-]<++.<.>+.<.>++."
DATA "<.>++.<.>>++[<--->-]<..<.>.++.<.>--.>++[<+++>-]<.<.>>++[<--->-]"
DATA "<.>++[<++++>-]<.<.>>++[<--->-]<-.+.<.>-.>+++[<++>-]<+.<.>>++"
DATA "[<--->-]<.--.<.>++.++++.<.>---.---.<.>+++.-.<.>+.+++.<.>--.--."
DATA "<.>++.++++.<.>---.-----.<.>+++++.+.<.>.>++[<--->-]<.<.>>++"
DATA "[<+++>-]<.----.<.>++++.++.<.>-.-----.<.>+++++.+.<.>.--."






!A〜Zの表示
DATA "++++++++[>++++++++<-]>>+++++[<<+++++>>-]<<+[>+.<-]"

 
　　└参考．チューリングマシンのシミュレータ 山中和義 2008/08/27 19:45:29  (修正1回)  ツリーへ
Re: Brainf*ckインタプリタをつくる 返事を書く ノートメニュー
山中和義 <drdlxujciw> 2008/08/27 19:45:29 ** この記事は1回修正されてます
参考．チューリングマシンのシミュレータ


!１テープ・チューリングマシン（Turing Machine）


!---------- ↓↓↓↓↓ ----------

!動作表（状態遷移表）
!　現在の状態、現在のテープの値
!　テープに書き込む値、移動方向、次の状態

100 DATA 1,_, _,R,1 !１進法による数の減算
DATA 1,1, 1,R,1
DATA 1,-, -,R,1
DATA 1,"=", _,L,2
DATA 2,1, "=",L,3
DATA 2,"-", _,L,2 !halt
DATA 3,1, 1,L,3
DATA 3,"-", "-",L,4
DATA 4,_, _,L,4
DATA 4,1, _,R,1

!初期値
LET q=1 !状態q0
LET tp$="11111-11=" !テープの値　※5-2の計算
LET p=1 !ヘッダ位置
!---------- ↑↑↑↑↑ ----------


!トレース
CALL DispStatus !初期状態

LET Running=1 !実行フラグ
DO WHILE Running=1
LET Running=0

LET n=1 !行番号
RESTORE 100
DO !一致するプログラム（動作表）を実行する
READ IF MISSING THEN EXIT DO: p1,p2$,p3$,p4$,p5

IF p<1 OR p>LEN(tp$) THEN
PRINT "テープから外れます。"; p
STOP
END IF

IF q=p1 AND tp$(p:p)=p2$ THEN
LET Running=1

LET tp$(p:p)=p3$ !テープへの書き込み

SELECT CASE UCASE$(p4$) !ヘッドの移動
CASE "R"
LET p=p+1
CASE "L"
LET p=p-1
CASE ELSE
END SELECT

LET q=p5 !状態遷移

!トレース
PRINT "動作";STR$(n);" →";p1;p2$;" ";p3$;" ";p4$;p5 !実行した動作
CALL DispStatus !遷移した状態
END IF

LET n=n+1
LOOP

LOOP

PRINT "停止！"


SUB DispStatus !現在の状態を表示する
PRINT "テープの値=";tp$
PRINT "ヘッド位置=";p
PRINT "状態=";q
PRINT
END SUB

END
 
　　　└サンプル（DATA文差し替え） 山中和義 2008/08/29 22:01:20   ツリーへ
Re: 参考．チューリングマシンのシミュレータ 返事を書く ノートメニュー
山中和義 <drdlxujciw> 2008/08/29 22:01:20
サンプル（DATA文差し替え）


!※１進法による数の加算

100 DATA 0,1, 1,R,1
DATA 0,_, _,R,0
DATA 1,1, 1,R,1
DATA 1,_, 1,x,2
DATA 2,1, 1,R,2
DATA 2,_, _,L,3
DATA 3,1, _,x,3

!初期値
LET q=0 !状態q0
LET tp$="11_1111_" !テープの値
LET p=1 !ヘッダ位置






!※パリティチェック

100 DATA 0,0,_,R,0
DATA 0,1,_,R,1
DATA 1,0,_,R,1
DATA 1,1,_,R,0
DATA 0,_,0,R,99
DATA 1,_,1,R,99

!初期値
LET q=0 !状態q0
LET tp$="010110_" !テープの値
LET p=1 !ヘッダ位置







!※２進法による数のビット反転（NOT演算）

100 DATA 0,_, _,R,99
DATA 0,1, 0,R,0
DATA 0,0, 1,R,0

!初期値
LET q=0 !状態q0
LET tp$="100110_" !テープの値
LET p=1 !ヘッダ位置






!※２進法による数のインクリメント

100 DATA 0,_, _,L,1
DATA 0,1, 1,R,0
DATA 0,0, 0,R,0
DATA 1,1, 0,L,1
DATA 1,0, 1,x,99

!初期値
LET q=0 !状態q0
LET tp$="01011_" !テープの値　※桁上げ用に最上位を０とする
LET p=1 !ヘッダ位置






!※２進法による数のディクリメント

100 DATA 0,_, _,L,1
DATA 0,1, 1,R,0
DATA 0,0, 0,R,0
DATA 1,1, 0,x,99
DATA 1,0, 1,L,1

!初期値
LET q=0 !状態q0
LET tp$="1010100_" !テープの値　※桁上げ用に最上位を１とする
LET p=1 !ヘッダ位置






!※２の補数

100 DATA 0,1,0,R,0
DATA 0,0,1,R,0
DATA 0,_,_,L,1
DATA 1,0,1,R,99
DATA 1,1,0,L,1
DATA 1,_,1,R,99

!初期値
LET q=0 !状態q0
LET tp$="1101101_" !テープの値
LET p=1 !ヘッダ位置






!※２進法による数の加算 1011+101

100 DATA 0,1,1,r,0
DATA 0,0,0,r,0
DATA 0,_,_,r,1
DATA 1,0,0,r,1
DATA 1,1,1,r,1
DATA 1,_,_,l,2
DATA 2,0,1,l,2
DATA 2,1,0,l,4
DATA 2,_,_,r,3
DATA 3,1,_,r,3
DATA 3,0,_,r,3
DATA 4,1,1,l,4
DATA 4,0,0,l,4
DATA 4,_,_,l,5
DATA 5,1,0,l,5
DATA 5,_,1,r,0
DATA 5,0,1,r,0

!初期値
LET q=0 !状態q0
LET tp$="01011_101_" !テープの値　01011+101　※桁上げ用に最上位を０とする
LET p=1 !ヘッダ位置

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