一门能让你五分钟学会的语言-Brainfuck

看到标题，不出意外的话，你肯定开始骂我了：**标题党，什么编程语言五分钟就能学会？

其实我本来也是不相信的，但是学过了才知道这是真的。

1、Brainfuck

看到这个小标题，不要误会，我没有骂人。

这就是今天文章的主人公，也就是让你们五分钟能够学会的一门编程语言——Brainfuck。

Brainfuck，简称BF，是一种极小化的编程语言，由Urban Müller在1993年创造。

目标是创建一种简单的、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。

PS：不得不佩服大佬命名方式，或许这就是大佬吧！！！

2、语法

学习编程语言，首先就要学习其语法。

Brainfuck 编程语言由 8 个命令组成：

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

自此，你学完了 Brainfuck 语言的所有语法，我想都用不了五分钟吧。

3、Hello World

老规矩，新语言上手的第一步就是要能输出 Hello World。

问题：这里我们先练习如何在屏幕打印一个字母 ‘A’ ？

3.1 菜鸟版

分析：

因为 ASCII 表中 'A' 对应的值为 65。所以你可能很快就会有第一种编程方案：

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

这里 + 有65个，然后通过 . 将其输出到终端，如下：

看上去解决了这个问题，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，那么有没有什么方法能简化呢？

3.2 进阶版

ASCII 表中 'A' 对应的值为 65。为了少打几个 +，我们很自然的想到乘法运算，65 = 13*5.

所以我们可以通过循环来改进上面的方法：

+++++

[

>+++++++++++++

<-

]

>.

这里我解释一下上面的语法：

①、第一行，有5个 +，表示当前格子数加到 5；

②、第二行，一个 [，表示进入一个循环；

③、第三行，表示指针向右移动一格，并且该格子数值为 13；

④、第四行，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）；

⑤、第五行，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。

⑥、第六行，指针向右移动一格，并且向终端输出该格子的值。

下面通过动图给大家演示一下：

3.3 输出 Hello World!

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

>++.>+.+++++++..+++.>++.<<+++++++++++++++.

>.+++.------.--------.>+.>.

4、总结

不知道大家学完这门语言之后有什么感想。

首先我要说的是，这门语言并不是为了设计实际软件而设计的，而是为了挑战计算机编程的界限。

我们知道计算机界最高奖项叫图灵奖，图灵在1936年发表的 "On Computable Numbers, with an Application to the Entscheidungsproblem"（《论可计算数及其判定性问题的应用》）中提出的数学模型——图灵机（Turing Machine），描述了它是什么，并且证明了只要图灵机可以被实现，就可以用来解决任何可计算问题，感兴趣的大家可以去研究研究。

这门语言对于我们去理解图灵思想也是很有帮助的。

比如，一门新的语言，我们要证明其是否是图灵完备的，如果用数学证明的方式必然会比较复杂，但是如果你能用这门新语言实现一个 Brainfuck 的解释器，那么就必然证明其是图灵完备的。

彩蛋

Brainfuck 语言图形化演示：https://openprocessing.org/sketch/516467