BrainF*ckインタプリタを作る

Wkikipediaの記事を読んだり，ダウンロードしたインタプリタをいじってるうちに，なんかちょっとできそうな気がしてきた。
目標は Hello world プログラムの実行だ。

まず，データを格納する配列（レジスタと呼ぶことにしよう）とポインタが必要だな。

data BrainF_ck = BF { bfPointer :: Int, bfRegister :: [Int] }

操作する命令をそれぞれ関数にする。こんな感じか。

命令	関数名
+	bfIncrement
-	bfDencrement
>	bfShift
<	bfUnshift
.	bfPrint
,	bfInput
[	bfGoto
]	bfBack

とりあえず簡単そうな「+」，「-」，「>」，「<」だけにしよう。
それから，BrainF_ck の初期値を設定する関数も要るな。レジスタがいくつ要るかわからないけど，10個あればいいか。

data BrainF_ck = BF { bfPointer :: Int, bfRegister :: [Int] } deriving (Show)

bfInitial :: BrainF_ck
bfInitial = BF { bfPointer = 0, bfRegister = [0,0,0,0,0,0,0,0,0,0] }

bfValue :: BrainF_ck -> Int
bfValue bf = (bfRegister bf) !! (bfPointer bf)

bfIncrement :: BrainF_ck -> BrainF_ck
bfIncrement (BF p v) = BF p ((take p v) ++ [(v !! p) + 1] ++ (tail $ drop p v))

bfDecrement :: BrainF_ck -> BrainF_ck
bfDecrement (BF p v) = BF p ((take p v) ++ [(v !! p) - 1] ++ (tail $ drop p v))

bfShift :: BrainF_ck -> BrainF_ck
bfShift (BF p v) = BF (p+1) v

bfUnshift :: BrainF_ck -> BrainF_ck
bfUnshift (BF p v) = BF (p-1) v

まずはここまででどうだ。

Prelude> :load hbf.hs
Compiling Main             ( hbf.hs, interpreted )
Ok, modules loaded: Main.
*Main> bfInitial
Loading package haskell98-1.0 ... linking ... done.
BF {bfPointer = 0, bfRegister = [0,0,0,0,0,0,0,0,0,0]}
*Main> bfIncrement $ bfInitial
BF {bfPointer = 0, bfRegister = [1,0,0,0,0,0,0,0,0,0]}
*Main> bfIncrement $ bfShift $ bfInitial
BF {bfPointer = 1, bfRegister = [0,1,0,0,0,0,0,0,0,0]}
*Main> bfUnshift $ bfIncrement $ bfShift $ bfInitial
BF {bfPointer = 0, bfRegister = [0,1,0,0,0,0,0,0,0,0]}

おお，なんだかうまくいってるみたい。