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Brainfuck 语言是什么？

Brainfuck 的代码大概长这样：

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

总之视觉效果很震撼。

Brainfuck 语言是一门极小的图灵完备语言。它只有八种有效字符：

操作符 作用
> 指针向右移一字节
< 指针向左移一字节
+ 当前指向字节的值加一
- 当前指向字节的值减一
, 请求一个输入，将其ASCII码存到当前指向字节
. 将当前指向字节的值作为ASCII码输出一个字符
[ 循环体开头，当前指向字节为0时退出循环
] 循环体结尾

其他任何字符都视为注释。看到这里你应该能想象出这种代码会有多么折磨了。

在 macOS 上，若你有 Homebrew 环境，你可以用这条指令安装一个 Brainfuck 解释器：

$ brew install brainfuck

该解释器的实现来自于这个 GitHub 仓库。

例程入门

你可以想象一个指针指向一排格子，每个格子内的数字都要在0~255之间。最开始指针指向最左边第一个格子，当收到指令>时，指针向右跑去第二个格子；再收到指令<时，指针向左跑回第一个格子。

现在写一份代码：

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

在第一格里作连续48个+，最后用一个.将这个值对应的 ASCII 字符输出。这段代码的作用就是输出一个字符「0」，也就是 ASCII 码值为48的字符。

将代码文件保存成随便什么文件名，比如first_program.bf。使用下面的命令把这个文件传给解释器就可以运行了：

$ brainfuck first_program.bf

输出如下：

0

顺带一提，「0」的后面连换行符都没有。如果你在用 bash，下一个命令提示符会直接跟在0后面；如果你和我一样在用 zsh，默认配置下会有一个莫名其妙的百分号%跟在后面，并自动帮你换了一行。

如果你懒得为这种事写个文件，这个解释器支持你直接把代码在终端里作为参数传给它，用-e关键字就好：

$ brainfuck -e "++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++."

连续48个+太不方便了，而且有可能数错。你刚才可能和我一样偷了个懒，只打了六个加号，然后复制粘贴直到总共八遍。这其实是个好思路，把48拆成6乘8来实现，就可以减少许多加号。换成 Brainfuck 来写就是把6加八遍，或者把8加六遍。我们用前者：

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

解释一下这段代码：

  1. ++++++++在第一格里放8；
  2. [看一下当前格（第一格）归零了没有。如果没有，开始循环：
    1. >右移到第二格；
    2. ++++++给第二格加上6；
    3. <左移到第一格；
    4. -给第一格减去1；
  3. ]回到第2步；
  4. >右移到第二格；
  5. .把第二格里这个字符输出。也即输出 ASCII 码为48的字符，也就是「0」。

Brainfuck 会把其他文字都当注释，所以要是看不懂，你可以多写点注释多换些行。

来写 Hello World!

想想就很折磨，太棒了！

最简单的实现方式就是直接去查 ASCII 码表，然后在每一格里只用+填好字，然后输出。

但那样就太多加号了。相比那种，这里有稍微高级一点的实现，加号的数量比较好看：

++++++++++ 10遍
[
	>+++++++    第二格：加7
	>++++++++++ 第三格：加10
	>+++        第四格：加3
	>+++++++++  第五格：加9
	>+          第六格：加1
	<<<<<-      循环条件，第一格：减1
]         循环完成，二～六格为：70，100，30，90，10
>++.      第二格：72，输出：H
>+.       第三格：101，输出：e
+++++++.. 第三格：108，输出两遍：ll
+++.      第三格：111，输出：o
>++.      第四格：32，输出空格
>---.     第五格：87，输出W
<<.       第三格：还是111，输出o
+++.      第三格：114，输出r
------.   第三格：108，输出l
--------. 第三格：100，输出d
>+.       第四格：33，输出!
>>.       第六格：10，换行

我贴心地加了注释。如果你只是想要吓人，可以去掉注释写在一行里：

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

在 GitHub 仓库里有个更短的 Helloworld 官方例程brainfuck/examples/hello-short.bf，套了一大堆循环，看起来很恐怖，如果有兴趣可以分析一下试试看。

另外这语言是可以写 Quine 程序的。毕竟它图灵完备，而且也能输出。太可怕了。