用 JavaScript 编写 BrainF**k 解释器：深入理解代码执行过程

前端

2023-09-23 10:39:59

BrainFk 是一种极简编程语言，因其独特的操作符和简洁的语法而闻名。它使用简单的字符集合来定义复杂的指令，包括指针移动、内存操作和输入/输出。编写 BrainF k 程序时，您需要高度集中注意力，并对编程概念有深刻的理解。

为了让您更好地理解 BrainFk 的工作原理，我们将用 JavaScript 编写一个简单的 BrainF k 解释器。这个解释器将允许您在浏览器中运行 BrainF**k 代码，并观察其输出结果。

解释器的工作原理

BrainFk 解释器的工作原理相对简单。它首先将 BrainF k 代码解析成一个包含指令的数组。然后，解释器将逐个执行这些指令，并根据指令的内容修改内存值或指针位置。

在 BrainF**k 中，内存被表示为一个无限长的数组。每个内存单元都可以存储一个整数值。指针用于跟踪当前正在处理的内存单元。

BrainF**k 的指令集非常有限，但它可以通过组合这些指令来实现各种复杂的操作。例如，您可以使用 + 和 - 指令来增加或减少当前内存单元的值，或者使用 < 和 > 指令来移动指针。

编写 BrainF**k 解释器

现在，让我们开始编写 BrainF**k 解释器。我们将使用 JavaScript 来编写这个解释器，因为 JavaScript 是一种易于学习和使用的语言。

首先，我们需要定义一个 BrainF**kInterpreter 类。这个类将包含解释器所需的所有方法和属性。

class BrainF**kInterpreter {
  constructor(code) {
    this.code = code;
    this.memory = new Array(30000).fill(0);
    this.pointer = 0;
  }

  interpret() {
    for (let i = 0; i < this.code.length; i++) {
      const char = this.code[i];
      switch (char) {
        case '+':
          this.memory[this.pointer]++;
          break;
        case '-':
          this.memory[this.pointer]--;
          break;
        case '>':
          this.pointer++;
          break;
        case '<':
          this.pointer--;
          break;
        case '.':
          console.log(String.fromCharCode(this.memory[this.pointer]));
          break;
        case ',':
          this.memory[this.pointer] = parseInt(prompt('Enter a number:'));
          break;
      }
    }
  }
}

接下来，我们需要创建一个实例并调用 interpret 方法来执行 BrainF**k 代码。

const interpreter = new BrainF**kInterpreter('++++++++[>++++[>++>+++>+++>+<<<<-]>+>+>->>+[<]<-]>>.>---.+++++++..+++.>>.<-.<.+++.------.--------.>>+.>++.');
interpreter.interpret();