ब्रेनफक

Not to be confused with Brain Fuck Scheduler or Mindfuck.

Brainfuck

Paradigm	Esoteric, imperative, structured
द्वारा डिज़ाइन किया गया	Urban Müller
पहली प्रस्तुति	September 1993
टाइपिंग अनुशासन	Typeless
फ़ाइल नाम एक्सटेंशनएस	.b, .bf
Influenced by
P′′, FALSE
Influenced
Malbolge

ब्रेनफक 1993 में अर्बन मुलर द्वारा बनाई गई एक गूढ़ प्रोग्रामिंग भाषा है। अपने चरम अतिसूक्ष्मवाद के लिए उल्लेखनीय, भाषा में केवल आठ सरल कमांड, एक डेटा सूचक और एक निर्देश पॉइंटर शामिल हैं। हालाँकि यह पूरी तरह से ट्यूरिंग पूर्णता है, इसका उद्देश्य व्यावहारिक उपयोग नहीं है, बल्कि प्रोग्रामर्स को चुनौती देना और मनोरंजन करना है। ब्रेनफक के लिए कमांड को सूक्ष्म चरणों में तोड़ने की आवश्यकता होती है।

भाषा का नाम कठबोली शब्द :wikt:brainfuck का संदर्भ है, जो इतनी जटिल या असामान्य चीजों को संदर्भित करता है कि वे किसी की समझ की सीमा से अधिक हो जाती हैं, क्योंकि इसका उद्देश्य वास्तविक सॉफ्टवेयर को डिजाइन करने के लिए नहीं बल्कि कंप्यूटर प्रोग्रामिंग की सीमाओं को चुनौती देने के लिए बनाया गया था।

इतिहास

मुलर ने सबसे छोटे संभव संकलक को लागू करने के लक्ष्य के साथ ब्रेनफक को डिजाइन किया, Esoteric प्रोग्रामिंग भाषा#FALSE के लिए 1024-बाइट कंपाइलर से प्रेरित। मुलर का मूल कंपाइलर मशीन भाषा में लागू किया गया था और 296 बाइट्स के आकार के साथ एक बाइनरी फ़ाइल में संकलित किया गया था। उन्होंने 1993 में एमिनेट पर पहला ब्रेनफक कंपाइलर अपलोड किया। यह प्रोग्राम README| रीडमी फ़ाइल, जिसने भाषा का संक्षेप में वर्णन किया, और पाठक को चुनौती दी कि कौन इसके साथ कुछ भी उपयोगी प्रोग्राम कर सकता है? :) . मुलर ने एक दुभाषिया और कुछ उदाहरण भी शामिल किए। कंपाइलर के दूसरे संस्करण में केवल 240 बाइट्स का उपयोग किया गया।

पी'

इसके दो इनपुट/आउटपुट|आई/ओ कमांड को छोड़कर, ब्रेनफक 1964 में कोराडो बोहम द्वारा बनाई गई औपचारिक प्रोग्रामिंग भाषा पी' का एक छोटा रूपांतर है, जो स्पष्ट रूप से ट्यूरिंग मशीन पर आधारित है। वास्तव में, संबंधित ब्रेनफ़क कमांड के समकक्ष छह प्रतीकों का उपयोग करना +, -, <, >, [, ], बोहम ने प्रत्येक बुनियादी फ़ंक्शन के लिए एक स्पष्ट कार्यक्रम प्रदान किया जो एक साथ किसी भी गणना योग्य फ़ंक्शन की गणना करने के लिए काम करता है। इसलिए पहला ब्रेनफक कार्यक्रम बोहम के 1964 के पेपर में दिखाई दिया - और वे ट्यूरिंग की पूर्णता को साबित करने के लिए पर्याप्त थे।

भाषा डिज़ाइन

भाषा में आठ कमांड (कंप्यूटिंग) होते हैं। ब्रेनफक प्रोग्राम इन आदेशों का एक क्रम है, जो संभवतः अन्य पात्रों के साथ मिलाया जाता है (जिन्हें नजरअंदाज कर दिया जाता है)। कमांड को कुछ अपवादों के साथ क्रमिक रूप से निष्पादित किया जाता है: एक कार्यक्रम गणक पहले कमांड पर शुरू होता है, और प्रत्येक कमांड जिसे वह इंगित करता है उसे निष्पादित किया जाता है, जिसके बाद यह सामान्य रूप से अगले कमांड पर आगे बढ़ता है। जब निर्देश सूचक अंतिम कमांड से आगे बढ़ जाता है तो प्रोग्राम समाप्त हो जाता है।

ब्रेनफ़क भाषा एक सरल मशीन मॉडल का उपयोग करती है जिसमें प्रोग्राम और निर्देश सूचक, साथ ही शून्य से प्रारंभ की गई कम से कम 30,000 बाइट कोशिकाओं की एक-आयामी सरणी शामिल होती है; एक चल सूचक (कंप्यूटर प्रोग्रामिंग) (सरणी के सबसे बाएं बाइट को इंगित करने के लिए प्रारंभ किया गया); और इनपुट और आउटपुट के लिए बाइट्स की दो धाराएँ (अक्सर क्रमशः एक कीबोर्ड और एक मॉनिटर से जुड़ी होती हैं, और ASCII वर्ण एन्कोडिंग का उपयोग करके)।

आठ भाषा आदेशों में से प्रत्येक में एक ही वर्ण होता है:

Character	Meaning
>	Increment the data pointer by one (to point to the next cell to the right).
<	Decrement the data pointer by one (to point to the next cell to the left).
+	Increment the byte at the data pointer by one.
-	Decrement the byte at the data pointer by one.
.	Output the byte at the data pointer.
,	Accept one byte of input, storing its value in the byte at the data pointer.
[	If the byte at the data pointer is zero, then instead of moving the instruction pointer forward to the next command, jump it forward to the command after the matching ] command.
]	If the byte at the data pointer is nonzero, then instead of moving the instruction pointer forward to the next command, jump it back to the command after the matching [ command.

[ और ] मिलान करें जैसा कि कोष्ठक आमतौर पर करते हैं: प्रत्येक [ बिल्कुल एक से मेल खाता है ] और इसके विपरीत, [ सबसे पहले आता है, और कोई बेजोड़ नहीं हो सकता [ या ] दोनों के बिच में।

जैसा कि नाम से पता चलता है, ब्रेनफक कार्यक्रमों को समझना मुश्किल होता है। यह आंशिक रूप से इसलिए है क्योंकि किसी भी हल्के से जटिल कार्य के लिए आदेशों के लंबे अनुक्रम की आवश्यकता होती है और आंशिक रूप से क्योंकि प्रोग्राम का पाठ प्रोग्राम की स्थिति (कंप्यूटर विज्ञान) का कोई प्रत्यक्ष संकेत नहीं देता है। ये, साथ ही ब्रेनफक की अक्षमता और इसकी सीमित इनपुट/आउटपुट क्षमताएं, कुछ ऐसे कारण हैं जिनका उपयोग गंभीर प्रोग्रामिंग के लिए नहीं किया जाता है। फिर भी, किसी भी ट्यूरिंग पूर्ण भाषा की तरह, ब्रेनफक सैद्धांतिक रूप से किसी भी गणना योग्य फ़ंक्शन की गणना करने या किसी अन्य कम्प्यूटेशनल मॉडल का अनुकरण करने में सक्षम है, अगर उसे असीमित मात्रा में मेमोरी तक पहुंच दी जाए। विभिन्न प्रकार के ब्रेनफक कार्यक्रम लिखे गए हैं। हालाँकि ब्रेनफक प्रोग्राम, विशेष रूप से जटिल वाले, को लिखना मुश्किल है, इसकी सरलता के कारण सी जैसी अधिक विशिष्ट भाषा में ब्रेनफक के लिए दुभाषिया लिखना काफी मामूली है। यहां तक ​​कि ब्रेनफक भाषा में लिखे गए ब्रेनफक दुभाषिए भी मौजूद हैं। ब्रेनफक तथाकथित ट्यूरिंग टारपिट का एक उदाहरण है: इसका उपयोग किसी भी प्रोग्राम को लिखने के लिए किया जा सकता है, लेकिन ऐसा करना व्यावहारिक नहीं है, क्योंकि ब्रेनफक इतना कम अमूर्तता प्रदान करता है कि प्रोग्राम बहुत लंबे या जटिल हो जाते हैं।

उदाहरण

दो मान जोड़ना

पहले, सरल उदाहरण के रूप में, निम्नलिखित कोड स्निपेट वर्तमान सेल के मान को अगले सेल में जोड़ देगा: हर बार लूप निष्पादित होने पर, वर्तमान सेल कम हो जाता है, डेटा पॉइंटर दाईं ओर चला जाता है, अगला सेल बढ़ जाता है, और डेटा पॉइंटर फिर से बायीं ओर चला जाता है। यह क्रम तब तक दोहराया जाता है जब तक प्रारंभिक सेल 0 न हो जाए।

[->+<]

इसे एक सरल अतिरिक्त कार्यक्रम में निम्नानुसार शामिल किया जा सकता है:

++       Cell c0 = 2
> +++++  Cell c1 = 5

[        Start your loops with your cell pointer on the loop counter (c1 in our case)
< +      Add 1 to c0
> -      Subtract 1 from c1
]        End your loops with the cell pointer on the loop counter

At this point our program has added 5 to 2 leaving 7 in c0 and 0 in c1
but we cannot output this value to the terminal since it is not ASCII encoded

To display the ASCII character "7" we must add 48 to the value 7
We use a loop to compute 48 = 6 * 8

++++ ++++  c1 = 8 and this will be our loop counter again
[
< +++ +++  Add 6 to c0
> -        Subtract 1 from c1
]
< .        Print out c0 which has the value 55 which translates to "7"!

हेलो वर्ल्ड!

निम्नलिखित प्रोग्राम हैलो वर्ल्ड प्रोग्राम प्रिंट करता है| हैलो वर्ल्ड! और स्क्रीन पर एक नई लाइन:

[ This program prints "Hello World!" and a newline to the screen, its
  length is 106 active command characters. [It is not the shortest.]

  This loop is an "initial comment loop", a simple way of adding a comment
  to a BF program such that you don't have to worry about any command
  characters. Any ".", ",", "+", "-", "<" and ">" characters are simply
  ignored, the "[" and "]" characters just have to be balanced. This
  loop and the commands it contains are ignored because the current cell
  defaults to a value of 0; the 0 value causes this loop to be skipped.
]
++++++++               Set Cell #0 to 8
[
    >++++               Add 4 to Cell #1; this will always set Cell #1 to 4
    [                   as the cell will be cleared by the loop
        >++             Add 2 to Cell #2
        >+++            Add 3 to Cell #3
        >+++            Add 3 to Cell #4
        >+              Add 1 to Cell #5
        <<<<-           Decrement the loop counter in Cell #1
    ]                   Loop until Cell #1 is zero; number of iterations is 4
    >+                  Add 1 to Cell #2
    >+                  Add 1 to Cell #3
    >-                  Subtract 1 from Cell #4
    >>+                 Add 1 to Cell #6
    [<]                 Move back to the first zero cell you find; this will
                        be Cell #1 which was cleared by the previous loop
    <-                  Decrement the loop Counter in Cell #0
]                       Loop until Cell #0 is zero; number of iterations is 8

The result of this is:
Cell no :   0   1   2   3   4   5   6
Contents:   0   0  72 104  88  32   8
Pointer :   ^

>>.                     Cell #2 has value 72 which is 'H'
>---.                   Subtract 3 from Cell #3 to get 101 which is 'e'
+++++++..+++.           Likewise for 'llo' from Cell #3
>>.                     Cell #5 is 32 for the space
<-.                     Subtract 1 from Cell #4 for 87 to give a 'W'
<.                      Cell #3 was set to 'o' from the end of 'Hello'
+++.------.--------.    Cell #3 for 'rl' and 'd'
>>+.                    Add 1 to Cell #5 gives us an exclamation point
>++.                    And finally a newline from Cell #6

पठनीयता के लिए, इस कोड को कई पंक्तियों में फैलाया गया है, और रिक्त स्थान और टिप्पणियाँ जोड़ी गई हैं। ब्रेनफ़क आठ आदेशों को छोड़कर सभी पात्रों को अनदेखा करता है +-<>[],. इसलिए टिप्पणियों के लिए किसी विशेष वाक्यविन्यास की आवश्यकता नहीं है (जब तक कि टिप्पणियों में कमांड वर्ण न हों)। कोड को इस प्रकार भी लिखा जा सकता था:

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

कोड गोल्फ्ड संस्करण का एक और उदाहरण जो प्रिंट करता है Hello, World!:

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

ROT13

यह प्रोग्राम अपने इनपुट को ROT13 सिफर के साथ एन्क्रिप्ट करता है। ऐसा करने के लिए, इसे अक्षर A-M (ASCII 65-77) से N-Z (78-90) और इसके विपरीत मैप करना होगा। इसके अलावा इसे a-m (97-109) से n-z (110-122) और इसके विपरीत मैप करना होगा। इसे अन्य सभी पात्रों को स्वयं में मैप करना होगा; यह एक समय में एक वर्ण को पढ़ता है और उनके एन्क्रिप्टेड समकक्षों को तब तक आउटपुट करता है जब तक कि यह एक ईओएफ नहीं पढ़ लेता (यहां इसे -1 या कोई परिवर्तन नहीं के रूप में दर्शाया गया माना जाता है), जिस बिंदु पर प्रोग्राम समाप्त हो जाता है।

-,+[                         Read first character and start outer character reading loop
    -[                       Skip forward if character is 0
        >>++++[>++++++++<-]  Set up divisor (32) for division loop
                               (MEMORY LAYOUT: dividend copy remainder divisor quotient zero zero)
        <+<-[                Set up dividend (x minus 1) and enter division loop
            >+>+>-[>>>]      Increase copy and remainder / reduce divisor / Normal case: skip forward
            <[[>+<-]>>+>]    Special case: move remainder back to divisor and increase quotient
            <<<<<-           Decrement dividend
        ]                    End division loop
    ]>>>[-]+                 End skip loop; zero former divisor and reuse space for a flag
    >--[-[<->+++[-]]]<[         Zero that flag unless quotient was 2 or 3; zero quotient; check flag
        ++++++++++++<[       If flag then set up divisor (13) for second division loop
                               (MEMORY LAYOUT: zero copy dividend divisor remainder quotient zero zero)
            >-[>+>>]         Reduce divisor; Normal case: increase remainder
            >[+[<+>-]>+>>]   Special case: increase remainder / move it back to divisor / increase quotient
            <<<<<-           Decrease dividend
        ]                    End division loop
        >>[<+>-]             Add remainder back to divisor to get a useful 13
        >[                   Skip forward if quotient was 0
            -[               Decrement quotient and skip forward if quotient was 1
                -<<[-]>>     Zero quotient and divisor if quotient was 2
            ]<<[<<->>-]>>    Zero divisor and subtract 13 from copy if quotient was 1
        ]<<[<<+>>-]          Zero divisor and add 13 to copy if quotient was 0
    ]                        End outer skip loop (jump to here if ((character minus 1)/32) was not 2 or 3)
    <[-]                     Clear remainder from first division if second division was skipped
    <.[-]                    Output ROT13ed character from copy and clear it
    <-,+                     Read next character
]                            End character reading loop

यह भी देखें

• JSFuck - वर्णों के बहुत सीमित सेट के साथ एक गूढ़ जावास्क्रिप्ट प्रोग्रामिंग भाषा