RでBrainf*ckのアニメーション - ぬいぐるみライフ？

Tsukuba.R#5で最後にちらっと発表したおまけ．RのanimationパッケージによるBrainf*ckのシミュレーション動画．

動画をダブルクリックしてはてなフォトライフにアクセスするとより大きいアニメーションが観られる．

この調子でこれからも役に立たないものを積極的に実装していきたい．

ソースは以下の通り．

# R de Brainf*ck

library(grid)
library(animation)

brainfxxk <- function(code) {
  # local variables
  code <- strsplit(code,"")[[1]]
  len <- length(code)
  pc <- 1
  ptr <- 1
  mem <- rep(0, 128)
  output <- ""

  buf <- ""

  # >
  inc_ptr <- function() {
    ptr <<- ptr + 1
  }

  # <
  dec_ptr <- function() {
    ptr <<- ptr - 1
  }

  # +
  inc_mem <- function() {
    mem[ptr] <<- mem[ptr] + 1
  }

  # -
  dec_mem <- function() {
    mem[ptr] <<- mem[ptr] - 1
  }

  # .
  putc <- function() {
    output <<- paste(output, intToUtf8(mem[ptr]), sep="")
  }

  # ,
  getc <- function() {
    if (nchar(buf) == 0) {
      buf <<- readline()
    }
    mem[ptr] <<- utf8ToInt(substring(buf, 1, 1))
    buf <<- substring(buf, 2)
  }

  # [
  wstart <- function() {
    if (mem[ptr] == 0) {
      count <- 1
      pc <<- pc + 1
      while (count > 0) {
        if (code[pc] == "[") { count <- count + 1; }
        if (code[pc] == "]") { count <- count - 1; }
        pc <<- pc + 1
      }
      pc <<- pc - 1
    }
  }
  
  # ]
  wend <- function() {
    if (mem[ptr] != 0) {
      count <- 1
      pc <<- pc - 1
      while (count > 0) {
        if (code[pc] == "[") { count <- count - 1; }
        if (code[pc] == "]") { count <- count + 1; }
        pc <<- pc - 1
      }
      pc <<- pc + 1
    }
  }

  # 描画用関数
  plot_bf <- function() {
    grid.newpage()

    # memの枠
    grid.lines(c(0.95, 0.1, 0.1, 0.95), c(0.7, 0.7, 0.8, 0.8))
    sapply(seq(0.2, 0.9, 0.1), function(x) {
      grid.lines(x, c(0.7, 0.8))
    })
    grid.text("mem", 0.05, 0.75)

    # memのインデックスと内容
    for (i in 1:8) {
      grid.text(i, 0.05 + 0.1 * i, 0.83)
      grid.text(mem[i], 0.05 + 0.1 * i, 0.75,
        gp=gpar(cex=2, col=ifelse(i==ptr, "red", "black")))
    }

    # ptrの矢印
    grid.arrows(0.05 + 0.1 * ptr, c(0.6, 0.68), gp=gpar(col="red"))

    # 次の命令
    grid.text("next:", 0.46, 0.5)
    if (pc <= len) {
      grid.text(code[pc], 0.52, 0.505, gp=gpar(cex=2.5))
    }

    # Brainf*ckのソース
    wl <- 32
    hl <- 0.05
    wc <- 0.02
    grid.text("source:", 0.1, 0.4)
    if (pc <= len) {
      grid.rect(0.18 + 0.02 * ((pc-1) %% wl),
      0.398 - hl * ((pc-1) %/% wl), 0.022, 0.04,
      gp=gpar(col="red"))
    }
    for (i in 1:len) {
      grid.text(code[i], 0.18 + 0.02 * ((i-1) %% wl),
        0.4 - hl * ((i-1) %/% wl),
        gp=gpar(cex=1.25, fontfamily="Monaco",
          col=ifelse(i==pc, "red", "black")))
    }

    # 出力
    grid.text("output:", 0.1, 0.15)
    grid.text(output, 0.18, 0.15, gp=gpar(cex=2), just=("left"))
  }

  # main loop
  plot_bf()
  while (pc <= len) {
    switch(code[pc],
           ">" = inc_ptr(),
           "<" = dec_ptr(),
           "+" = inc_mem(),
           "-" = dec_mem(),
           "." = putc(),
           "," = getc(),
           "[" = wstart(),
           "]" = wend()
           )
    pc <- pc + 1
    plot_bf()
  }
  output
}

# Hello, world!
hello <- "+++++++++[>++++++++>+++++++++++>+++++<<<-]>.>++.+++++++..+++.>-.------------.<++++++++.--------.+++.------.--------.>+."

saveMovie(brainfxxk(hello), interval=0.08, 
  moviename="hello", movietype="mpg", outdir=getwd(),
  width=640, height=480)