C, 866 783 bytes
Dado que mi código genera un ejecutable ELF de 32 bits, no puedo prometer que funcionará en la configuración de todos. Se necesitaron suficientes ajustes para que el ejecutable dejara de segfaularse en mi computadora.
Para cualquiera que intente ejecutar esto:
$ uname --all
Linux 4.4.0-24-generic #43-Ubuntu SMP Wed Jun 8 19:27:37 UTC 2016 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux
Se lee un programa Brainfuck de stdin y el ELF compilado se escribe en stdout.
#define P *(t++)
#define C case
#define B break
char a[30000],b[65535],f,*t=b;*c[100];**d=c;main(g){P=188;t+=4;while((f=getchar())!=-1)switch(f){C'>':P=68;B;C'<':P=76;B;C'+':P=254;P=4;P=36;B;C'-':P=254;P=12;P=36;B;C'.':P=187;t+=4;P=137;P=225;P=186;P=1;t+=3;P=184;P=4;t+=3;P=205;P=128;B;C',':P=187;P=1;t+=3;P=137;P=225;P=186;P=1;t+=3;P=184;P=3;t+=3;P=205;P=128;B;C'[':P=138;P=4;P=36;P=133;P=192;P=15;P=132;t+=4;*d=(int*)t-1;d++;B;C']':P=138;P=4;P=36;P=133;P=192;P=15;P=133;t+=4;d--;g=((char*)(*d+1))-t;*((int*)t-1)=g;**d=-g;B;}P=184;P=1;t+=3;P=187;t+=4;P=205;P=128;*(int*)(b+1)=0x8048054+t-b;long long z[]={282579962709375,0,4295163906,223472812116,0,4297064500,4294967296,577727389698621440,36412867248128,30064779550,140720308490240};write(1,&z,84);write(1,b,t-b);write(1,a,30000);}
Sin golf
En la versión no codificada del código, puede tener una mejor idea de lo que está sucediendo. La matriz de caracteres al final del código golfizado es una codificación del ELF y el encabezado del programa en el código no golfizado. Este código también muestra cómo cada instrucción Brainfuck se traduce en bytecode.
#include <linux/elf.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include <stdint.h>
#define MAX_BIN_LEN 65535
#define MAX_JUMPS 100
unsigned int org = 0x08048000;
unsigned char move_right[] = {0x44}; /*inc esp */
unsigned char move_left[] = {0x4c}; /*dec esp */
unsigned char inc_cell[] = {0xfe,0x04,0x24}; /*inc [esp] */
unsigned char dec_cell[] = {0xfe,0x0c,0x24}; /*dec [esp] */
unsigned char read_char[] = {0xbb,0x00,0x00,0x00,0x00, /*mov ebx, 0 */
0x89,0xe1, /*mov ecx, esp */
0xba,0x01,0x00,0x00,0x00, /*mov edx, 1 */
0xb8,0x03,0x00,0x00,0x00, /*mov eax, 3 */
0xcd,0x80}; /*int 0x80 */
unsigned char print_char[] = {0xbb,0x01,0x00,0x00,0x00, /*mov ebx, 1 */
0x89,0xe1, /*mov ecx, esp */
0xba,0x01,0x00,0x00,0x00, /*mov edx, 1 */
0xb8,0x04,0x00,0x00,0x00, /*mov eax, 4 */
0xcd,0x80}; /*int 0x80 */
unsigned char loop_start[] = {0x8a,0x04,0x24, /*mov eax, [esp] */
0x85,0xc0, /*test eax, eax */
0x0f,0x84,0x00,0x00,0x00,0x00}; /*je int32_t */
unsigned char loop_end[] = {0x8a,0x04,0x24, /*mov eax, [esp] */
0x85,0xc0, /*test eax, eax */
0x0f,0x85,0x00,0x00,0x00,0x00}; /*jne int32_t */
unsigned char call_exit[] = {0xb8,0x01,0x00,0x00,0x00, /*mov eax, 1 */
0xbb,0x00,0x00,0x00,0x00, /*mov ebx, 0 */
0xcd,0x80}; /*int 0x80 */
unsigned char prelude[] = {0xbc,0x00,0x00,0x00,0x00}; /*mov esp, int32_t*/
unsigned char tape[100];
int main(){
unsigned char text[MAX_BIN_LEN];
unsigned char *txt_ptr = text;
int32_t *loop_jmps[MAX_JUMPS];
int32_t **loop_jmps_ptr = loop_jmps;
Elf32_Off entry;
entry = org + sizeof(Elf32_Ehdr) + 1 * sizeof(Elf32_Phdr);
memcpy(txt_ptr,prelude,sizeof(prelude));
txt_ptr += sizeof(prelude);
char input;
while((input = getchar()) != -1){
switch(input){
case '>':
memcpy(txt_ptr,move_right,sizeof(move_right));
txt_ptr += sizeof(move_right);
break;
case '<':
memcpy(txt_ptr,move_left,sizeof(move_left));
txt_ptr += sizeof(move_left);
break;
case '+':
memcpy(txt_ptr,inc_cell,sizeof(inc_cell));
txt_ptr += sizeof(inc_cell);
break;
case '-':
memcpy(txt_ptr,dec_cell,sizeof(dec_cell));
txt_ptr += sizeof(dec_cell);
break;
case '.':
memcpy(txt_ptr,print_char,sizeof(print_char));
txt_ptr += sizeof(print_char);
break;
case ',':
memcpy(txt_ptr,read_char,sizeof(read_char));
txt_ptr += sizeof(read_char);
break;
case '[':
memcpy(txt_ptr,loop_start,sizeof(loop_start));
txt_ptr += sizeof(loop_start);
*loop_jmps_ptr = (int32_t*) txt_ptr - 1;
loop_jmps_ptr++;
break;
case ']':
memcpy(txt_ptr,loop_end,sizeof(loop_end));
txt_ptr += sizeof(loop_end);
loop_jmps_ptr--;
int32_t offset = ((unsigned char*) (*loop_jmps_ptr + 1)) - txt_ptr;
*((int32_t*)txt_ptr - 1) = offset;
**loop_jmps_ptr = -offset;
break;
}
}
memcpy(txt_ptr,call_exit,sizeof(call_exit));
txt_ptr += sizeof(call_exit);
*(int32_t*)(text + 1) = entry + (txt_ptr - text);
Elf32_Ehdr ehdr = {
{0x7F,'E','L','F',ELFCLASS32,ELFDATA2LSB,EV_CURRENT,0,0,0,0,0,0,0,0,0},
ET_EXEC,
EM_386,
EV_CURRENT,
entry,
sizeof(Elf32_Ehdr),
0,
0,
sizeof(Elf32_Ehdr),
sizeof(Elf32_Phdr),
1,
0,
0,
SHN_UNDEF,
};
Elf32_Phdr phdr = {
PT_LOAD,
0,
org,
org,
sizeof(Elf32_Ehdr) + sizeof(Elf32_Phdr) + (txt_ptr - text),
sizeof(Elf32_Ehdr) + sizeof(Elf32_Phdr) + (txt_ptr - text),
PF_R | PF_X | PF_W,
0x1000,
};
int out = open("a.out",O_CREAT|O_TRUNC|O_WRONLY,S_IRWXU);
write(out,&ehdr,sizeof(Elf32_Ehdr));
write(out,&phdr,sizeof(Elf32_Phdr));
write(out,text,txt_ptr-text);
write(out,tape,sizeof(tape));
close(out);
}
BrainFuck auto modificable
Para ahorrar en bytes, la cinta para mi compilador no está asignada en una .bsssección o algo así de elegante. En cambio, la cinta tiene 30,000 bytes nulos escritos directamente después del código de bytes compilado del programa Brainfuck. Saber esto y saber qué código de byte genera mi compilador significa que puede generar o modificar el código de byte en tiempo de ejecución. Una ilustración simple de esta 'característica' es un programa Brainfuck que establece su propio valor de salida.
<<<<<<+
El programa sale del borde izquierdo de la cinta hacia el código de byte hasta el punto en que el código de salida normalmente se establece en 0. Al aumentar este byte, el código de salida se establece en 1 en lugar de 0 cuando el programa finalmente sale. Con persistencia, esto podría usarse para hacer programación a nivel de sistema en Brainfuck.