Malbolge

Malbolge je volný ezoterický programovací jazyk, který vytvořil Ben Olmstead v roce 1998 a byl pojmenován po osmém kruhu pekla v dramatu Dante Alighieriho, Malbolge.

Malbolge byl navržen tak, aby bylo téměř nemožné ho používat kvůli neintuitivním „šíleným operacím“ a samo modifikujícímu se kódu. Navazuje na obtížnost časnějších, náročných ezoterických jazyků (jako je Brainfuck a Befunge), ale bere tento aspekt do extrému, pohrává si se spletitou minulostí počítačové vědy a šifrování. Navzdory tomuto návrhu je možné (i když velmi náročné) psát užitečné Malbolge programy.

Programování v Malbolge

Malbolge bylo tak těžké pochopit, že trvalo dva roky než se objevil první Malbolge program. Sám autor nenapsal ani jeden program v Malbolge. První program nebyl napsán člověkem, byl vytvořen paprskovým prohledávacím algoritmem, navrženým Andrewem Cookem a uplatňovaným v Lispu.^[1]

Později, Lou Scheffer zaslal dešifrování k Malbolge a poskytl program pro kopírování jeho vstupu na jeho výstup.^[2] Také vložil interpretaci a specifikaci poté, co původní stránky přestaly fungovat a nabídl obecnou strategii pro psaní programů v Malbolge.

Olmstead věřil, že Malbolge bude lineárně ohraničený Turingův stroj. Diskutuje o tom, zda je možné realizovat smysluplné smyčky v Malbolge. Program 99 Lahví Piva, který se zabývá netriviálními smyčkami a podmínkami, nebyl oznámen po dobu sedmi let; první správný byl od Hisashiho Lizawana v roce 2005.^[3] Hisashi Lizawa také navrhl průvodce pro programování v Malbolge.

Příklad Programu

Ahoj světe!

Tento program zobrazuje „Hello World!“, obě slova začínají velkým písmenem a věta končí vykřičníkem.

(=<`#9]~6ZY32Vx/4Rs+0No-&Jk)"Fh}|Bcy?`=*z]Kw%oG4UUS0/@-ejc(:'8dc.

CAT Program

Tento program čte řetězec od uživatele a vypíše tento řetězec.

(=BA#9"=<;:3y7x54-21q/p-,+*)"!h%B0/.
~P<8
<:(8&
66#"!~}|{zyxwvu
gJ%

Design

Malbolge je programovací jazyk pro ternární virtuální stroj.

Standardní interpretace a oficiální specifikace neodpovídají dokonale.^[4] Jeden rozdíl je, že kompilátor zastaví provádění s daty v rozsahu 33–126. I když to bylo zpočátku považováno za chybu v kompilátoru. Ben Olmstead uvedl, že to bylo zamýšleno a ve skutečnosti byla chyba ve specifikaci.

Registry

Malbolge má tři registry a, c a d. Když program začíná, hodnota všech tří registrů je nulová.

a je zkratka pro „akumulátor“, který se používá pro Standardní I/O. c je ukazatel kódu, je to zvláštní čítač instrukcí.^[5] d je ukazatel dat. Ten se automaticky zvýší po každé instrukci, ale umístění bodů se používá pro příkazy k manipulaci s daty.

Ukazatel notace

d může držet adresu paměti, [d] je hodnota uložená na této adrese, [c] je podobná.

Paměť

Virtuální stroj má 59049 (3¹⁰) paměťových míst. Každé místo v paměti má adresu od 0 do 59048 a může mít hodnotu od 0 do 59048.

Jazyk používá stejný paměťový prostor pro data i instrukce.

Instrukce

Malbolge má osm pokynů. Jakou instrukci provést zjistí tím, že vezme hodnotu [c], přidá k ní hodnotu c a vezme zbytek je-li to děleno 94. Konečný výsledek říká interpretovi, co má dělat:

Instrukce
Hodnota ([c] + c) % 94	Instrukce	Vysvětlení
4	jmp [q]	Hodnota [q] přeskočí a spustí provádění pokynů.
5	out a	Vytisknutím na hodnotu a se zobrazí na obrazovce, jako ASCII znak.
23	in a	Vstupy mají charakter jako ASCII kód. Nový řádek má kód 10. Konečný stav souboru je kód 59048.
39	rotr [s] mov a, [s]	Otáčí hodnotu [d] (0002111069 se stává 2000211169). Výsledek uloží jak na [d] tak na a.
40	mov d, [c]	Zkopíruje hodnotu [d] na c.
62	crz [d], a mov a, [d]	Dělá šílený provoz (viz níže) s hodnotou [d] a hodnota a. Výsledek uloží jak na [d] tak na a.
68	nop	Nic nedělá.
81	end	Končí Malbolge program.
Jakékoli jiné hodnoty	dělá to samé jako 68: nic. Tyto jiné hodnoty nejsou povoleny v programu.

Šílený provoz

U každé dvojice ternárních číslic z obou vstupů provede operaci dle následující tabulky. Například crz 0001112220, 0120120120 dává 1001022211.

*Šílený* provoz^[6]^[7]
crz		Vstup 2
crz		0	1	2
Vstup 1	0	1	0	0
	1	1	0	2
	2	2	2	1

Šifrování

Po instrukci hodnota [c] bude nahrazena samotným kódem 94. Poté je výsledek šifrován jednou ze dvou rovnocenných metod.

Metoda 1: Níže najdete výsledek. Uložení ASCII kódu na znak a poté na [c].

0000000000111111111122222222223333333333444444444455555555556666666666777777777788888888889999
0123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123
----------------------------------------------------------------------------------------------
9m<.TVac'uY*MK X~xDl}REokN:#?G"jsem@5z]&gqtyfr$(we4{WP)H-Zn,[%\3dL+Q;>U!pJS72FhOA1CB6v^=I_0/8|jsb

Metoda 2: Níže najdete výsledek. Uložení šifrované verze na [c].

Šifrování tabulky
Hodnota	Šífrované	Hodnota	Šifrované	Hodnota	Šifrované	Hodnota	Šifrované	Hodnota	Šifrované
0	57	19	108	38	113	57	91	76	79
1	109	20	125	39	116	58	37	77	65
2	60	21	82	40	121	59	92	78	49
3	46	22	69	41	102	60	51	79	67
4	84	23	111	42	114	61	100	80	66
5	86	24	107	43	36	62	76	81	54
6	97	25	78	44	40	63	43	82	118
7	99	26	58	45	119	64	81	83	94
8	96	27	35	46	101	65	59	84	61
9	117	28	63	47	52	66	62	85	73
10	89	29	71	48	123	67	85	86	95
11	42	30	34	49	87	68	33	87	48
12	77	31	105	50	80	69	112	88	47
13	75	32	64	51	41	70	74	89	56
14	39	33	53	52	72	71	83	90	124
15	88	34	122	53	45	72	55	91	106
16	126	35	93	54	90	73	50	92	115
17	120	36	38	55	110	74	70	93	98
18	68	37	103	56	44	75	104

Odkazy

Externí odkazy

Obrázky, zvuky či videa k tématu Malbolge na Wikimedia Commons

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Malbolge na anglické Wikipedii.

↑ Archivovaná kopie [online]. [cit. 2017-01-09]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2017-07-02.
↑ Programming in Malbolge.
↑ Language Malbolge [online]. 99 Bottles of Beer [cit. 2012-11-06]. Dostupné online.
↑ GREEN, Austin. Malbolge [online]. [cit. 2015-06-21]. Dostupné online.
↑ OLMSTEAD, Ben. Malbolge Specification [online]. 1998 [cit. 2015-06-21]. Dostupné online.
↑ TEMKIN, Daniel. Interview with Ben Olmstead [online]. 3 November 2014 [cit. 2015-06-21]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2016-10-18.
↑ IIZAWA, Hisashi. Programming Method in Obfuscated Language Malbolge [online]. Graduate School of Information Science, Nagoya University Furo-cho, Chikusa-ku, Nagoya City, Aichi, 464–8603 Japan: [cit. 2015-06-21]. Dostupné online. (Japanese)

[1] Archivovaná kopie [online]. [cit. 2017-01-09]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2017-07-02.

[2] Programming in Malbolge.

[3] Language Malbolge [online]. 99 Bottles of Beer [cit. 2012-11-06]. Dostupné online.

[4] GREEN, Austin. Malbolge [online]. [cit. 2015-06-21]. Dostupné online.

[5] OLMSTEAD, Ben. Malbolge Specification [online]. 1998 [cit. 2015-06-21]. Dostupné online.

[:0-6] TEMKIN, Daniel. Interview with Ben Olmstead [online]. 3 November 2014 [cit. 2015-06-21]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2016-10-18.

[:1-7] IIZAWA, Hisashi. Programming Method in Obfuscated Language Malbolge [online]. Graduate School of Information Science, Nagoya University Furo-cho, Chikusa-ku, Nagoya City, Aichi, 464–8603 Japan: [cit. 2015-06-21]. Dostupné online. (Japanese)

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

Hodnota	Šífrované	Hodnota	Šifrované	Hodnota	Šifrované	Hodnota	Šifrované	Hodnota	Šifrované
0	57	19	108	38	113	57	91	76	79
1	109	20	125	39	116	58	37	77	65
2	60	21	82	40	121	59	92	78	49
3	46	22	69	41	102	60	51	79	67
4	84	23	111	42	114	61	100	80	66
5	86	24	107	43	36	62	76	81	54
6	97	25	78	44	40	63	43	82	118
7	99	26	58	45	119	64	81	83	94
8	96	27	35	46	101	65	59	84	61
9	117	28	63	47	52	66	62	85	73
10	89	29	71	48	123	67	85	86	95
11	42	30	34	49	87	68	33	87	48
12	77	31	105	50	80	69	112	88	47
13	75	32	64	51	41	70	74	89	56
14	39	33	53	52	72	71	83	90	124
15	88	34	122	53	45	72	55	91	106
16	126	35	93	54	90	73	50	92	115
17	120	36	38	55	110	74	70	93	98
18	68	37	103	56	44	75	104

Hodnota	Šífrované	Hodnota	Šifrované	Hodnota	Šifrované	Hodnota	Šifrované	Hodnota	Šifrované
0	57	19	108	38	113	57	91	76	79
1	109	20	125	39	116	58	37	77	65
2	60	21	82	40	121	59	92	78	49
3	46	22	69	41	102	60	51	79	67
4	84	23	111	42	114	61	100	80	66
5	86	24	107	43	36	62	76	81	54
6	97	25	78	44	40	63	43	82	118
7	99	26	58	45	119	64	81	83	94
8	96	27	35	46	101	65	59	84	61
9	117	28	63	47	52	66	62	85	73
10	89	29	71	48	123	67	85	86	95
11	42	30	34	49	87	68	33	87	48
12	77	31	105	50	80	69	112	88	47
13	75	32	64	51	41	70	74	89	56
14	39	33	53	52	72	71	83	90	124
15	88	34	122	53	45	72	55	91	106
16	126	35	93	54	90	73	50	92	115
17	120	36	38	55	110	74	70	93	98
18	68	37	103	56	44	75	104

Hodnota	Šífrované	Hodnota	Šifrované	Hodnota	Šifrované	Hodnota	Šifrované	Hodnota	Šifrované
0	57	19	108	38	113	57	91	76	79
1	109	20	125	39	116	58	37	77	65
2	60	21	82	40	121	59	92	78	49
3	46	22	69	41	102	60	51	79	67
4	84	23	111	42	114	61	100	80	66
5	86	24	107	43	36	62	76	81	54
6	97	25	78	44	40	63	43	82	118
7	99	26	58	45	119	64	81	83	94
8	96	27	35	46	101	65	59	84	61
9	117	28	63	47	52	66	62	85	73
10	89	29	71	48	123	67	85	86	95
11	42	30	34	49	87	68	33	87	48
12	77	31	105	50	80	69	112	88	47
13	75	32	64	51	41	70	74	89	56
14	39	33	53	52	72	71	83	90	124
15	88	34	122	53	45	72	55	91	106
16	126	35	93	54	90	73	50	92	115
17	120	36	38	55	110	74	70	93	98
18	68	37	103	56	44	75	104