【解説付き】自作のEsolangでQuineに挑戦してみた

部内の発表資料
自作のEsolang「emojifunge」でQuineに挑戦したので発表。
解説付き。

Transcript

1. 自作のesolangで Quineに挑戦してみた 5/30 @ten986
2. 前提知識: esolangとは • esolang: 難解プログラミング言語 • 基本的に、実用性を目指さないジョーク言語 • 見た目にユニークなもの、難しさを極めたもの、 ゴルフに特化したもの、などさまざま • 例: Brainfuck による Hello, world!
3. 前提知識: Quineとは • Quine: ソースコードと出力が一致するコード • Ruby による Quine が有名 • これはソースコードと出力が一致する ◦ eval s="puts'eval s='+s.inspect"
4. 背景: paiza_run が壊れた話 • https://togetter.com/li/1098185 • #paiza_run ruby:[rubyのコード] というツイートをす ると、@paiza_run が出力をツイートする • [rubyのコード]が、#paiza_run ruby:[rubyのコード] を 出力するコードである場合、無限ループする • という事件を最近知った
5. 背景: 例会講座通知が届く • そんな中、例会講座botから 指名を受ける • ひとまず締切を決めたら 動くだろうから、5/30に入れる • ネタはどうしたもんか・・・ • → esolang で Quine をやればよいのでは！！？？
6. 背景: esolang の Quine について • 調査してみる • KMCの人は強いから聞いたら 情報くれるやろ（丸投げ） • mametter 氏によるスライドを 教えてもらう • やべ〜w
7. 背景: なら自作のesolangで • esolang による Quine には前例があった • そういえば以前にesolangを作ったことがあった • 自作esolangでQuineに挑戦してみよう！！！ • そして今に至る......
8. 自作esolang「emojifunge」 • emojiを二次元に配置し、 ポインタがその上を動く スタック指向言語 • スタックのネストなど、スタック機能が強力 • 命令セットがユニーク • emojiの出力機能も備える • https://github.com/ten986/emojifunge-lang
9. emojifungeでQuineを作ろう！ • 早速ですが、emojifungeでQuineが組めました！ • 次のスライドにコードを載せました！ • コードの全貌を見てみましょう！
10. 📜
11. 📜 ・・・🤔
12. emojifungeにはQuine命令があった • emojifunge には Quine をする命令があった • これ1文字書けば、なんとプログラムと出力が一致す る！！！！！！ • たった 4byte で Quine が実現！！！！！！
13. 余談: HQ9+ • HQ9+ という言語がある • 4命令しかなく、「Q」で Quine が実現する • もちろんチューリング完全 ではない
14. そういうことではない • Quine は実現したが、求めているものではない • 華麗な、奇妙な実装からくるプログラムの奥深さが Quine に求めているもののはず • こんなものでいいのか？
15. ちゃんと Quine を実装しよう • 📜のようなズルはせずに Quine を実装する • mametter 氏によるスライド のほか、 angel_p_57氏のWhitespaceのQuineの記事 が 実装の上で参考になりそう（なった）
16. ちゃんと実装したものがここに • ちゃんとemojifungeでQuineを実装しました • このために今日朝5時まで作業してた（は？） • 次のスライドに載せる他、gist にも上げました • https://gist.github.com/ten986/fbd05be46d9c750b09 09af3be6776550
19. おめでとうございます • emojifunge で Quine が実現できました ◦ やったね！ • ちゃんと出力も一致している • ちなみに、1行目は約30,000文字あるっぽい（？）
20. 解説をしていく • 実装できたので、実装解説をします • angel_p_57氏のWhitespaceのQuineの記事 を参考に、「A, B, C」という各部に分けて解説
21. A B C Aをコピー Aの左を出力 Aの右を出力
22. 概要 • emojifungeは、codeUnit によるスタックを emoji として扱う ◦ codeUnit: https://jsprimer.net/basic/string-unicode/ ◦ 0⃣ の codeUnit は [48, 65039, 8419] である ◦ emojifunge はスタックのネストができる ◦ [ [48, 65039, 8419], [48, 65039, 8419], [48, 65039, 8419] ] という スタックにより、0⃣0⃣0⃣が表せるはず • emojifunge のコードは、emoji + 改行 で表される ◦ 改行は、長さ0のスタック [] で表すことにする • つまり、スタック列でemojifungeのコードを表すことができる
23. 概要 • 処理順としてはこう • A：2行目以降のコードを表すスタック列を載せる • （このスタック列全体を1つのスタックにまとめ、複製する） • B：スタック列に対し、「そのスタック列を載せるようなemojifungeの コード」を出力 ◦ つまり、Aの部分が出力される • C：スタック列に対し、「そのスタック列の表すemoji列」を出力 ◦ つまり、2行目以降が出力される
24. AとBの対応の補足 • Aの先頭は「2行目以降のコードの先頭にある⬇のcodeUnit [11015, 65039] を載せるコード」 • 「11015という数に対して、先頭に 0⃣ を置き、「各桁 ➕」と 間に「🔟 ✖」、65039についても同様、長さ2のcodeUnitなので2⃣、 最後に 💌 を置く」と機械的な操作 • この「機械的な操作を表すemoji列」をBでは出力する
25. Bを組む • Aは、2行目以降の内容が確定した後、 機械的に生成するとよい • すなわち、B以降を組むことになる
26. Bを組む: 概要 • スタック列がある。codeUnitのスタックか空スタックの列 • スタック列の長さが0なら終了する • スタック列のトップが空スタックなら ◦ 空スタックを載せるコードである「📧」を出力 • スタック列のトップがcodeUnitのスタックならその中に入る ◦ codeUnitのスタックの長さが0ならスタックを抜ける ◦ 数を10進数の各桁に分解する ◦ 先の「機械的な操作」に当てはめてemojiを出力する ◦ スタックを抜ける時、「機械的な操作」の長さ部分を出力
27. Bを組む • スタック列の長さが0なら 終了する
28. Bを組む • スタック列のトップが 空スタックなら ◦ 空スタックを載せる コードである「📧」を 出力 • 📧 のcodeUnitを載せて出力 するだけ • 「機械的な操作」にならって いるが、ならう必要はない
29. Bを組む • スタック列のトップが codeUnitのスタック • 数を10進数の各桁に分解する • うまいことループさせます
30. Bを組む • 先の「機械的な操作」に 当てはめてemojiを出力する • 11015という数に対して、 先頭に 0⃣ を置き、 「各桁 ➕」と間に「🔟 ✖」 • このそれぞれをcodeUnitに 変換してスタック列を積む • 1つのcodeUnitを作るのも 大変なんです
31. Bを組む • スタックを抜ける時、 「機械的な操作」の 長さ部分を出力 • 長さ2のcodeUnitなので2⃣、 最後に 💌 を置く • 長さは事前に 📥 という 命令で退避させてある
32. Cを組む • Bがあんなのでしたが、Cは簡単です • codeUnitのスタックか空スタックの列かで分岐 ◦ 空スタックなら、改行を出力 🔟🔡 ◦ codeUnitのスタックなら、emojiと見なして出力🔣 • 簡単！！！！！！
33. Aを組む • A以外の部分が組めたら、Aを書く • 2行目以降を入力に、「機械的な操作」を出力する コードを別途書く • 30,000文字くらい出力される、手作業は厳禁
34. 完成！ • というわけで Quine が完成しました • 大変でしたね
35. 今後の展望 • やはりWebインタプリタが欲しい ◦ Quine をせっかく作ったが、手軽に実行できない • emojifungeの謎命令でシュッとした Quine が書きたい ◦ あまりモチベはないが、ヤバいことはできそう