Quine—— 输出自身的程序

发表于 2018-03-28 分类于程序设计 Disqus：本文字数： 493 阅读时长 ≈ 2 分钟

如果一段程序的代码运行之后，产生的输出和其自身的源码完全相同，那么这段程序就被称为 Quine，以哲学家 Willard van Orman Quine（1908-2000）而命名。
Quine 在任何图灵完备，且能输出任意字符串的语言中都是可行的。在可计算性理论（computability theory）中，图灵等价指的是：对于两个计算机 A 和 B，如果 A 可以模拟 B，B 可以模拟 A，就称他们是图灵等价的。根据「丘奇 - 图灵」理论，图灵机是表达能力最强大的计算系统，对现实世界中的任何计算机，都可以用图灵机来模拟它。而如果一个编程语言可以完全模拟图灵机，那么它就是图灵完备的。
大部分编程语言都是图灵完备的，在这些语言中，构造 Quine 的思路也是类似的。Quine 中往往需要包含数据和程序两部分。数据是程序的表示（例如将程序中的特殊字符编码，存储在一个字符串中），而程序负责解析数据并将其输出。此外，利用一些语言的语法特性也可以构造出比较简单的 Quine。

Bash

1	z=\' a='z=\\$z a=$z$a$z\; eval echo \$a'; eval echo $a

JavaScript

1	!function $(){console.log('!'+$+'()')}()

1	var s = 'var%20s%20%3D%20%27__%27%3B%20console.log%28unescape%28s%29.replace%28%27__%27%2C%20s%29%29'; console.log(unescape(s).replace('__', s))

Python 3

1 2	r='r=%r\nprint(r%%r)' print(r%r)

1
2
3

x='y="x="+repr(x)+"\\n"\nprint(y+x)'
y="x="+repr(x)+"\n"
print(y+x)

1	chars="chars=%c%s%c;main(){printf(s,34,s,34);}";main(){printf(s,34,s,34);}

1	main(){char s[]="main(){char s[]=%c%s%c;printf(s,34,s,34);return 0;}";printf(s,34,s,34);return 0;}

#include <stdio.h>
char buff[80];
int main() {
    FILE *fp;
    fp = fopen(__FILE__, "r");
    while (!feof(fp)) {
        printf("%s", fgets(buff, 79, fp));
    }
    fclose(fp);
}

上面这个有些赖皮，直接读取并输出了源代码。有些 Quine 规则会不允许这样做。

PHP

1	echo file_get_contents(__FILE__);

这个同样是赖皮做法，笔者后来又仿造 C 语言的 Quine 的构思了一个

1	<?php $s = '<?php $s = %c%s%c; printf($s, 39, $s, 39); ?>'; printf($s, 39, $s, 39); ?>

Rust

1	fn main(){print!("{},{0:?})}}","fn main(){print!(\"{},{0:?})}}\"")}

1
2
3

fn main() {
    println!("{}", include_str!("main.rs"))
}

Perl

1	$_=q{print"\$_=q{$_};eval"};eval

Pascal

1	CONST T=';BEGIN WRITE(#67#79#78#83#84#32#84#61#39,T,#39,T)END.';BEGIN WRITE(#67#79#78#83#84#32#84#61#39,T,#39,T)END.

Brainfuck

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