Malbolge

Malbolge — езотерична мова програмування, яку вигадав Бен Олмстед 1998 року. Мова розроблена з метою бути максимально складною для написання програм.

Назва походить від Malebolge, восьмого кола пекла Данте.

Програмування на Malbolge

Код першої програми, яка виводить «Hello World», згенерувала інша програма мовою Lisp, що використовувала пошук у множині всіх можливих програм, через два роки після появи самої мови Malbolge. Сам автор ніколи не писав програм на Malbolge.

24 серпня 2000 Ентоні Юхас у своєму блогу повідомив про 3 робочих програми мовою Malbolge, що виводять фрази «Hello, world.», «Malbolge sucks.» і «antwon.com rules!».

Пізніше Лу Шеффер зробив криптоаналіз мови і продемонстрував програму для копіювання вхідних даних на вихід.

17 серпня 2004 Томаш Вегжановскі написав генератор програм, що виводять задані рядки. Однак програми, отримані цим шляхом, довші за програми Юхаса.

Hello world

Ця програма на Malbolge відображає («Hello, world.»):

(=<`:9876Z4321UT.-Q+*)M'&%$H"!~}|Bzy?=|{z]KwZY44Eq0/{mlk**hKs_dG5[m_BA{?-Y;;Vb'rR5431M}/.zHGwEDCBA@98\6543W10/.R,+O< 

Інший варіант:

('&%:9]!~}|z2Vxwv-,POqponl$Hjig%eB@@>}=<M:9wv6WsU2T|nm-,jcL(I&%$#"`CB]V?Tx<uVtT`Rpo3NlF.Jh++FdbCBA@?]!~|4XzyTT43Qsqq(Lnmkj"Fhg${z@> 

Віртуальна машина

Malbolge — це машинна мова для віртуальної машини (інтерпретатора), що працює в трійковій системі числення.

Регістри

У віртуальній машині Malbolge є три регістри: a, c і d.

Регістр c — регістр коду, що використовується як покажчик на поточну команду.

Регістр d — регістр даних, що використовується для керування даними.

Регістр a — акумулятор, також використовуваний деякими командами для маніпуляції даними.

При запуску програми всі регістри дорівнюють нулю.

Пам'ять

Розмір пам'яті віртуальної машини — 59049 (3¹⁰) комірок із числами з 10 трійкових цифр. Всі комірки з адресами від 0 до 59048 мають значення від 0 до 59048. Всі зміни відбуваються за модулем 59049 ((mod) 59049). При запуску програми початок пам'яті заповнюється ASCII-кодами символів її початкового коду. Символи порожнього простору (пропуски, табуляція, переноси рядків тощо) нехтуються, а решта символів повинні бути командами Malbolge (див. нижче). Залишок пам'яті заповнюється з використанням операції crazy (див. нижче): [m] = crz [m-2], [m-1].

Команди

У Malbolge є 8 команд. Віртуальна машина визначає, яку команду виконувати, так: до значення комірки з адресою c ([c]) додається значення c, а командою виступає остача від ділення цього числа на 94 (оскільки у вхідному алфавіті мови 94 символи, ASCII-коди яких від 33 до 126).

Таблиця дій інтерпретатора:

Команди

Значення ([c] + c) % 94	Інструкція	Пояснення
4	mov c, [d]	Перехід до комірки з номером [d].
5	out a	Виведення значення ASCII-символу з кодом a % 256 на екран.
23	in a	Введення ASCII-символу в a. Роздільник рядків має код 10. Кінець файлу — 59048.
39	rotr [d] mov a, [d]	Зсуває значення [d] на одну трійкову цифру вправо (0002111112 перетворюється в 2000211111). Результат зберігається в [d] і в a.
40	mov d, [d]	Копіювання значення з [d] в d.
62	crz [d], a mov a, [d]	Застосувати операцію crazy (див. нижче) до значень [d] і a. Результат зберігається в [d] і в a.
68	nop	Нічого не робить.
81	end	Кінець програми.
Будь-які інші значення нічого не роблять. Вони не дозволені при завантаженні програми, але дозволені після цього.

Після виконання кожної інструкції вона шифрується операцією crazy. Після цього значення c і d збільшуються на 1 і виконання продовжується з наступної інструкції.

Операція crazy

Операція є аналогом побітових операцій — вона застосовується до двох відповідних цифр.

Операція crazy

crz		2-а цифра
		0	1	2
1-а цифра	0	1	0	0
	1	1	0	2
	2	2	2	1

Шифрування

Після того, як чергову інструкцію виконано, інструкція шифрується за допомогою такої таблиці перекладу (якщо вона є одним з можливих символів мови):

!"#$%>&'()*+,-./0123456789:;<=>?@ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ[\]^_`abcdefghijklmnopqrstuvwxyz{|}~ 5z]&gqtyfr$(we4{WP)H-Zn,[%\3dL+Q;>U!pJS72FhOA1CB6v^=I_0/8|jsb9m<.TVac`uY*MK'X~xDl}REokN:#?G"i@ 

тобто ! стає 5 тощо.

У популярній культурі

У 10-му епізоді першого сезону серіалу «Елементарно» ключовим доказом у розгадці злочину послужив клаптик паперу, на одному з боків якого роздруковано код програми на Malbolge (що є неточною копією програми «Hello World», наведеної вище), а на іншому записано замовлення кави.

Приклад

• Робочий початковий код [ 10 листопада 2020 у Wayback Machine.] для пісні «99 пляшок пива» з використанням справжніх циклів. Написав Хісасі Ідзава.
• Робочий квайн написано 3 грудня 2012 року, через 14 років після створення самої мови.

Примітки

1. Temkin, Daniel (3 листопада 2014). . esoteric.codes. Архів оригіналу за 7 вересня 2021. Процитовано 7 січня 2021.
2. . Архів оригіналу за 18 жовтня 2010. Процитовано 25 жовтня 2010.
4. Scheffer, Lou (17 квітня 2015). . Архів оригіналу за 6 травня 2021. Процитовано 9 червня 2017.
5. Palaiologos (4 березня 2021), , архів оригіналу за 5 серпня 2021, процитовано 23 березня 2021
6. . 99 Bottles of Beer. 29 грудня 2005. Архів оригіналу за 14 травня 2020. Процитовано 19 листопада 2020.