C指针原理（41)-递归(2)
作者：互联网
编译：
dp@dp:~ % gcc bfi.c -o bfi
bfi.c: In function 'interpret':
bfi.c:35: warning: incompatible implicit declaration of built-in function 'exit'
bfi.c:40: warning: incompatible implicit declaration of built-in function 'exit'
dp@dp:~ %
下面的hello.b输出经典的hello,world:
+++++++++[<++++++++>-]<.>+++++++[<++++>-]<+.+++++++..+++.[-]>++++++++[<++++>-]
<.#>+++++++++++[<+++++>-]<.>++++++++[<+++>-]<.+++.------.--------.[-]>++++++++[
<++++>-]<+.[-]++++++++++.
用刚生成的bf语言解释器运行它：
dp@dp:~ % ./bfi hello.b
Hello World!
prime.b完成指定整数内质数的计算:
===================================================================
======================== OUTPUT STRING ============================
===================================================================
++++++++[<++++++++>-]<++++++++++++++++.[-]
++++++++++[<++++++++++>-]<++++++++++++++.[-]
++++++++++[<++++++++++>-]<+++++.[-]
++++++++++[<++++++++++>-]<+++++++++.[-]
++++++++++[<++++++++++>-]<+.[-]
++++++++++[<++++++++++>-]<+++++++++++++++.[-]
+++++[<+++++>-]<+++++++.[-]
++++++++++[<++++++++++>-]<+++++++++++++++++.[-]
++++++++++[<++++++++++>-]<++++++++++++.[-]
+++++[<+++++>-]<+++++++.[-]
++++++++++[<++++++++++>-]<++++++++++++++++.[-]
++++++++++[<++++++++++>-]<+++++++++++.[-]
+++++++[<+++++++>-]<+++++++++.[-]
+++++[<+++++>-]<+++++++.[-]
===================================================================
======================== INPUT NUMBER ============================
===================================================================
+ cont=1
[
- cont=0
>,
======SUB10======
----------
[ not 10
<+> cont=1
=====SUB38======
----------
----------
----------
--------
>
=====MUL10=======
[>+>+<<-]>>[<<+>>-]< dup
>>>+++++++++
[
<<<
[>+>+<<-]>>[<<+>>-]< dup
[<<+>>-]
>>-
]
<<<[-]<
======RMOVE1======
<
[>+<-]
]
<
]
>[<<+>>-]<<
===================================================================
======================= PROCESS NUMBER ===========================
===================================================================
==== ==== ==== ====
numd numu teid teiu
==== ==== ==== ====
+<-
[
>+
======DUP======
[>+>+<<-]>>[<<+>>-]<
>+<--
>>>>>>>>+<<<<<<<< isprime=1
[
>+
<-
=====DUP3=====
<[>>>+>+<<<<-]>>>>[<<<<+>>>>-]<<<
=====DUP2=====
>[>>+>+<<<-]>>>[<<<+>>>-]<<< <
>>>
====DIVIDES=======
[>+>+<<-]>>[<<+>>-]< DUP i=div
<<
[
>>>>>+ bool=1
<<<
[>+>+<<-]>>[<<+>>-]< DUP
[>>[-]<<-] IF i THEN bool=0
>>
[ IF i=0
<<<<
[>+>+<<-]>>[<<+>>-]< i=div
>>>
- bool=0
]
<<<
- DEC i
<<
-
]
+>>[<<[-]>>-]<<
>[-]< CLR div
=====END DIVIDES====
[>>>>>>[-]<<<<<<-] if divides then isprime=0
<<
>>[-]>[-]<<<
]
>>>>>>>>
[
-
<<<<<<<[-]<<
[>>+>+<<<-]>>>[<<<+>>>-]<<<
>>
===================================================================
======================== OUTPUT NUMBER ===========================
===================================================================
[>+<-]>
[
======DUP======
[>+>+<<-]>>[<<+>>-]<
======MOD10====
>+++++++++<
[
>>>+<< bool= 1
[>+>[-]<<-] bool= ten==0
>[<+>-] ten = tmp
>[<<++++++++++>>-] if ten=0 ten=10
<<- dec ten
<- dec num
]
+++++++++ num=9
>[<->-]< dec num by ten
=======RROT======
[>+<-]
< [>+<-]
< [>+<-]
>>>[<<<+>>>-]
<
=======DIV10========
>+++++++++<
[
>>>+<< bool= 1
[>+>[-]<<-] bool= ten==0
>[<+>-] ten = tmp
>[<<++++++++++>>>+<-] if ten=0 ten=10 inc div
<<- dec ten
<- dec num
]
>>>>[<<<<+>>>>-]<<<< copy div to num
>[-]< clear ten
=======INC1=========
<+>
]
<
[
=======MOVER=========
[>+<-]
=======ADD48========
+++++++[<+++++++>-]<->
=======PUTC=======
<.[-]>
======MOVEL2========
>[<<+>>-]<
<-
]
>++++[<++++++++>-]<.[-]
===================================================================
=========================== END FOR ===============================
===================================================================
>>>>>>>
]
<<<<<<<<
>[-]<
[-]
<<-
]
======LF========
++++++++++.[-]
用刚编译生成的bf语言解释器运行它：
dp@dp:~ % ./bfi prime.b
Primes up to: 20
2 3 5 7 11 13 17 19
BF解释器分析:
1、main函数以只读方式打开BF语言的源代码文件，然后，将BF源文件按字节逐个拷入数组f中，并在最后加上字符串的结束标志0，最后，以数组f为参数，调用interpret函数解释执行BF语言源代码。
if((z=fopen(argv[1],"r"))) {
while( (b=getc(z))>0 )
*s++=b;
*s=0;
interpret(f);
}
2、BF语言的解释器以数组为数据中心进行计算，在它的计算模型中，需要一个指向数组的指针，通过这个指针的移动以及对指针指向内容的操作完成所有的计算。因此，程序在开头处声明了解释器的核心：数组a与f，数据a存放BF指令所操作的数据，数组f存放BF语言代码文件，同时声明指针变量s指向f数组的第一个元素。
char a[5000], f[5000], b, o, *s=f;
3、interpret函数解析
这个函数是实现BF语言解释执行的关键。interpret函数接受数组指针c（指存放向BF语言源代码的数组），然后通过while语句逐个字符提取BF源代码（因为BF源代码中每个字符就是一条指令），通过swith...case...语句块判断BF指令(<、>、+、-、.、,、[、])，执行BF指令。
这些指令分为非跳转指令与跳转指令：
（1）非跳转指令完成了除循环外的其它功能。比如移动指针（指针指变量p，比如代码中的“ p--”以及“p++”）、对数组（数组指变量a，比如代码中的“a[p]++”以及“a[p]--”）的操作、输出(代码中的“putchar(a[p]); fflush(stdout); break;”)和输入（代码中的“case ','”标示的语句块）。
void interpret(char *c)
{
char *d; int tmp;
r++;
while( *c ) {
//if(strchr("<>+-,.[]\n",c))printf("%c",c);
switch(o=1,*c++) {
case '<': p--; break;
case '>': p++; break;
case '+': a[p]++; break;
case '-': a[p]--; break;
case '.': putchar(a[p]); fflush(stdout); break;
case ',':
tmp=getchar();
if (tmp == EOF) a[p]=0;
else a[p]=tmp;
................
.................
}
r--;
}
（2）跳转指令完成了循环功能。在循环指令的解释执行过程中，使用了递归机制完成了BF语言的“[”与”]” 指令的解释，“[”标示着一段循环的开始，而“]”标示着一段循环的结束，这意味着循环可以嵌套，可以由多个“[”与”]” 指令组成多层循环。
[
如果指针指向的单元值为零，向后跳转到对应的]指令的次一指令处
]
如果指针指向的单元值不为零，向前跳转到对应的[指令的次一指令处
因为可能存在多种循环，所以必须找到本次循环开始的“[”对应的“]”处，循环的条件通过指针指向的单元值来决定，只要指针指向的内容为0，则循环结束，否则循环继续。
通过下面这段语句，完成对应“[”的“]”的查找，寻找的过程中，更新下一步要执行的BF指令指针（for循环语句中的“c++”）:
for( b=1,d=c; b && *c; c++ )
b+=c=='[', b-=c==']';
找到循环的结束处后，对指针指向的单元值( 下面代码中的“a[p]”)进行判断，只要单元值不为0，则递归调用interpret函数进行下一条指令的解释：
while( a[p] )
interpret(d);
为防止循环的符号不对应，比如说，最后多了循环结束标志”]”，则出现了异常，程序非正常退出，如下面代码所示：
case ']':
puts("UNBALANCED BRACKETS"), exit(0);
对这2个指令的解释的全部代码如下：
void interpret(char *c)
{
char *d; int tmp;
r++;
while( *c ) {
............
case '[':
for( b=1,d=c; b && *c; c++ )
b+=c=='[', b-=c==']';
if(!b) {
c[-1]=0;
while( a[p] )
interpret(d);
c[-1]=']';
break;
}
case ']':
puts("UNBALANCED BRACKETS"), exit(0);
.................................
标签：BF,指令,case,指针,interpret,++++++++++,循环 来源： http://blog.51cto.com/13959448/2341834