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Brainfuck

Brainfuck简介

Brainfuck是一种极小化的计算机语言，它是由Urban Müller在1993年创建的。由于fuck在英语中是脏话，这种语言有时被称为brainf*ck或brainf**k，甚至被简称为BF。

创始人Müller的目标是建立一种简单的、可以用最小的编译器来实现的、符合图灵完全思想的编程语言。这种语言由八种状态构成，为Amiga机器编写的编译器（第二版）只有240个字节大小！

就象它的名字所暗示的，brainfuck程序很难读懂。尽管如此，brainfuck图灵机一样可以完成任何计算任务。虽然brainfuck的计算方式如此与众不同，但它确实能够正确运行。

这种语言基于一个简单的机器模型，除了指令，这个机器还包括：一个以字节为单位、被初始化为零的数组、一个指向该数组的指针（初始时指向数组的第一个字节）、以及用于输入输出的两个字节流。

这种语言，是一种按照“Turing complete（图灵完备）”思想设计的语言，它的主要设计思路是：用最小的概念实现一种“简单”的语言，BrainF**k 语言只有八种符号，所有的操作都由这八种符号的组合来完成。

Brainfuck的组成

在上面我们知道了Brainfuck语言由八种符号（也就是八个命令）组成

下面我们来简单看一下这八种命令

语法	含义
>	指针向右移动一格
<	指针向左移动一格
+	使指针当前格的字节数值加1
-	使指针当前格的字节数值减1
.	把当前格数值按 ASCII 表输出到终端
,	接受一个字节的输入，将其值存储在数据指针的字节中
[	当指针当前值为 0 时，程序跳转至与之对应的 ] 之后；否则程序正常执行
]	程序跳转回与之对应的 [ 处

Brainfuck的应用

我们以输出A为例子，看一下它的语法是怎么用的

首先我们知道A的ASCII码值是65

我们就可以通过六十五个+和.将它输出出来

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

但是，看上去解决了问题，但是这里的 + 实在太多了，我们编程的时候很容易少写或者多写，所以我们可以想个办法将之简化

于是自然而然的可以想到乘法运算，65 = 13*5.

所以我们可以通过循环来改进上面的方法（//后为注释）：

+++++  //有5个 `+`，表示当前格子数加到 5；
[      //一个 `[`，表示进入一个循环；
>+++++++++++++ //表示指针向右移动一格，并且该格子数值为 13；
<-    //表示指针向左移动一格，并且该格子数值减 1（初始化值为5）；
]     //循环的结束语句，判断指针所在格子是否为0，不为0，移动到第3行代码继续执行，为零则退出循环
>.   //指针向右移动一格，并且向终端输出该格子的值

可以合起来写

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

以此类推

我们输出一下Hello World!

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

它的语法是这样的，

当然，它的应用场景并不是要我们去表示字符串，

而是我们遇到的时候能够认识Brainfuck，并解出中间的字符串

大家也可以通过Brainfuck图形化演示网站来看一下它的运行过程

Brainfuck 语言图形化演示：openprocessing.org/sketch/5164…