JS实现BF语言解释器的相关趣事，你了解多少？

2024-01-28 22:26:47

BF语言的由来

BF语言是一种非常简单的编程语言，它只有8个指令，分别是：

+: 将当前单元格的值加1
-: 将当前单元格的值减1
>: 将当前单元格的指针向右移动1个单元格
<: 将当前单元格的指针向左移动1个单元格
[：如果当前单元格的值为0，则跳到与之匹配的]指令
]: 如果当前单元格的值不为0，则跳回与之匹配的[指令
.: 将当前单元格的值输出到控制台
,: 从控制台读取一个字符并将其存储到当前单元格

BF语言是由Urban Müller在1993年创建的。Müller的目的是设计一种尽可能简单的编程语言，以便于人们学习和理解。BF语言非常简单，以至于它可以在几分钟内学会。但是，它的简单性也意味着它非常有限。BF语言只能用于编写非常简单的程序，而且它的执行效率非常低。

JavaScript实现BF语言解释器

使用JavaScript实现BF语言解释器是一个很有趣的挑战。JavaScript是一种非常灵活的语言，它可以用来实现各种各样的任务。但是，JavaScript并不是一门编译型语言，这意味着它不能直接将源代码转换为机器码。因此，我们需要使用一种解释器来执行BF语言程序。

实现BF语言解释器的方法有很多种。一种方法是使用正则表达式来匹配BF语言的指令。另一种方法是使用有限状态自动机来解析BF语言的源代码。还有一种方法是使用JavaScript的eval()函数来动态执行BF语言程序。

在Codewars上，我使用的是有限状态自动机来解析BF语言的源代码。这种方法相对简单，而且执行效率也比较高。以下是我的代码：

function BrainFuck(code) {
  this.code = code;
  this.cells = new Uint8Array(30000);
  this.cellPtr = 0;
  this.instructionPtr = 0;
  this.output = "";
  this.loopStack = [];
}

BrainFuck.prototype.step = function() {
  var instruction = this.code[this.instructionPtr];
  switch (instruction) {
    case '+':
      this.cells[this.cellPtr]++;
      break;
    case '-':
      this.cells[this.cellPtr]--;
      break;
    case '>':
      this.cellPtr++;
      break;
    case '<':
      this.cellPtr--;
      break;
    case '[':
      if (this.cells[this.cellPtr] === 0) {
        this.instructionPtr = this.findMatchingBracket(this.instructionPtr);
      } else {
        this.loopStack.push(this.instructionPtr);
      }
      break;
    case ']':
      if (this.cells[this.cellPtr] !== 0) {
        this.instructionPtr = this.loopStack.pop();
      }
      break;
    case '.':
      this.output += String.fromCharCode(this.cells[this.cellPtr]);
      break;
    case ',':
      this.cells[this.cellPtr] = prompt("Enter a character: ");
      break;
  }

  this.instructionPtr++;
};

BrainFuck.prototype.findMatchingBracket = function(instructionPtr) {
  var bracketCount = 1;
  while (bracketCount > 0) {
    instructionPtr++;
    var instruction = this.code[instructionPtr];
    if (instruction === '[') {
      bracketCount++;
    } else if (instruction === ']') {
      bracketCount--;
    }
  }

  return instructionPtr;
};

BrainFuck.prototype.run = function() {
  while (this.instructionPtr < this.code.length) {
    this.step();
  }

  return this.output;
};