严谨的废话 - 实现 Brainfuck

主要观点:

  • 介绍 APL 语言在快速迭代程序架构方面很出色,对比几种 brainfuck 实现。
  • 给出两种 brainfuck 实现版本 v0 和 v1,v1 代码更短且以数据优先范式思考,与 v0 的更程序化风格不同。
  • 提到输入输出处理的改进,如维护输入行缓冲区以改善用户体验。
  • 比较 v0 和 v1 的执行性能,v1 对每个指令几乎是常量时间,但 guard 语句可能影响优势。
  • 提及可编写 brainfuck 编译器及相关指令融合和并行执行机会,v1 架构利于数据并行性。
  • 指出程序式与数据优先架构差异涉及深层话题,相关项目包括 dayaml 解析器等。

关键信息:

  • brainfuck 虚拟机是最小的哈佛架构,有指令空间、数据带和索引。
  • v0 直接镜像语言规范,通过大 switch 语句执行指令,需更新指令指针地址。
  • v1 整体更新所有状态,以数据优先方式处理指令和状态。
  • 输入输出处理改进,将 v0 中单个输入处理改为维护输入行缓冲区。
  • 性能比较显示 v1 几乎常量时间但 guard 语句可能影响优势。

重要细节:

  • 初始化状态的代码 run←{...} 用于设置数据索引、磁带和输入缓冲区等。
  • v0 中各种指令的处理方式,如 >, <, +, -, ., ,, [, ] 等。
  • v1 中更新数据索引、数据单元等的代码 n+←¯1 1 0['<>'⍳⍺[⍵]] 等。
  • 性能比较中使用的 Hello World 示例及结果 bf_v0 PRG → 1.2E¯1 | 0% ⎕⎕⎕⎕⎕⎕⎕⎕⎕⎕⎕⎕⎕bf_v1 PRG → 3.7E¯1 | +198% ⎕⎕⎕⎕⎕⎕⎕⎕⎕⎕⎕⎕⎕⎕⎕⎕⎕⎕⎕⎕⎕⎕⎕⎕⎕⎕⎕⎕⎕⎕⎕⎕⎕⎕⎕⎕⎕⎕⎕⎕
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