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编程语言中的精品——草泥马语

6年前 (2018-12-18) 分类：其他语言 阅读(6277) 评论(0)

草泥马语是马勒戈壁第一款拥有自主知识产权的，以马勒戈壁上顽强生存的草泥马们为主体的编程语言。草泥马语语法生动丰富，内容健康活泼，是一门老少皆宜，人人适用的编程语言。它的出现弥补了我戈壁在国际编程语言界中的一项空白。

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草泥马语是用了先进的JOT（Just Out of Time）编译引擎，并且运行于爪哇虚拟机中，运行速度大幅度降低同时，还使用了戈壁内外各种先进技术，使的草泥马语不十分可靠。

《草泥马语》是一个基于堆和栈的编程语言，该语言的最大特点在于：所有操作全由“草”“泥”“马”“河蟹”这4个命令完成，文件内的其他字符都作为注释而不参与程序执行。

另外，由于草泥马语言形式过于震撼，所以为了调试，编写了草泥马语逆编译器：gmhd 可以吧草泥马语言代码反编译成比较好懂的伪代码。

《草泥马语》的语言规范

草泥马语是一款根据国外同类型语言“Whitespace”改编（替换关键字）而成的全新的编程语言，执行时使用“草泥马”的不同组合实现不同功能。

PS: 可以先看Whitespace语言入门，然后吧其中的[Space]替换成草；[Tab]替换成泥；[LF]替换成马就可以了解草泥马语的大致用法了。

每个指令都有3部分组成，包括指令头，指令和可选的操作数

指令头

草泥马语的指令头说明了指令的类型，列表如下：

指令头 说明 鸟语说明
[草] 栈操作 Stack Manipulation
[泥][草] 数学运算 Arithmetic
[泥][泥] 堆操作 Heap access
[马] 流程控制 Flow Control
[泥][马] 输入输出 I/O

栈操作指令 [指令头：草]

栈用来存储指令调用的参数和结果，元素仅限整数，栈高度不限。

指令 操作数 说明 鸟语说明
[草] Number 把某个数压栈 Push the number onto the stack
[马][草] - 复制栈顶元素 Duplicate the top item on the stack
[泥][草] Number 复制第n个元素到栈顶 Copy the nth item on the stack (given by the argument) onto the top of the stack
[马][泥] - 交换栈顶两个元素的位置 Swap the top two items on the stack
[马][马] - 销毁栈顶元素 Discard the top item on the stack
[泥][马] Number 销毁栈顶的n个元素，但保持栈顶 Slide n items off the stack, keeping the top item

数学运算指令 [指令头：泥草]

注意，草泥马语没有浮点运算，但是整数运算的精度是无限的。 操作规则：操作时先弹出一个栈元素为运算的右值，再弹出一个为左值，计算后将结果压栈。

指令 操作数 说明 鸟语说明
[草][草] - 加 Addition
[草][泥] - 减 Subtraction
[草][马] - 乘 Multiplication
[泥][草] - 除 Integer Division
[泥][泥] - 取模 Modulo

堆操作 [指令头：泥泥]

与栈一样，堆也只能存储整数，草泥马虚拟机(AlpacaVM)最多支持65536个堆元素（0-65535），但是堆元素的大小不限制。

堆操作的规则：如果要存储，要先将要操作的堆地址压栈，再把要存储的数压栈，操作时弹出栈顶两元素，将栈顶元素存储到次栈顶指示的堆空间中；如果要取出，要先将地址压栈，操作时弹出栈顶元素，根据其指示的地址取出堆中元素压栈。

指令 操作数 说明 鸟语说明
[草] - 存储栈顶元素x到堆地址为y的空间中，y是次栈顶元素 Store
[泥] - 先把y压栈,然后获取堆中地址为y空间的元素到栈顶 Retrieve

流程控制 [指令头:马]

标记一个程序点可以用来进行跳转或者函数调用，标记是一个任意长度的无符号整数，每个草泥马文件中，标记应该是唯一的，并且所有调用的标记应当存在。

注意:河蟹这个指令仅仅在河蟹这两个字连在一起时有效，分开是没有效果的。（注意更正一个歧义表达，河蟹这个指令是没有指令头的。）

指令 操作数 说明 鸟语说明
[草][草] Label 定义一个标记 Mark a location in the program
[草][泥] Label 调用标记指示的函数 Call a subroutine
[草][马] Label 无条件跳转到标记处 Jump unconditionally to a label
[泥][草] Label 如果栈顶元素等于0则跳转到标记指示处 Jump to a label if the top of the stack is zero
[泥][泥] Label 如果栈顶元素小于0则跳转到标记指示处 Jump to a label if the top of the stack is negative
[泥][马] - 函数结束，返回调用处 End a subroutine and transfer control back to the caller
[马][马]或者[河蟹] - 无条件结束程序运行 End the program

IO 控制 [指令头：泥马]

指令 操作数 说明 鸟语说明
[草][草] - 弹出栈顶数字作为字符输出到标准输出 Output the character at the top of the stack
[草][泥] - 弹出栈顶数字以数字形式输出到标准输出 Output the number at the top of the stack
[泥][草] - 从标准输入内读取一个字符（回车结束)并且放到栈顶(弹出)所对应的堆空间 Read a character and place it in the location given by the top of the stack
[泥][泥] - 从标准输入内读取一个数字并且放到栈顶(弹出)所对应的堆空间 Read a number and place it in the location given by the top of the stack

如何定义操作数

操作数的定义是二进制的整数，对于流程控制指令来说是无符号的，否则是有符号的，第一位为符号位。 定义方法是：草为0;泥为1;马代表定义结束。对于符号位，草为正，泥为负。

举个例子吧

这是个例子，输出1到10十个数，具体解释请看下面。 

草草草泥马
马草草草泥草草草草泥泥马
草马草
泥马草泥
草草草泥草泥草马
泥马草草
草草草泥马
泥草草草
草马草
草草草泥草泥泥马
泥草草泥
马泥草草泥草草草泥草泥马
马草马草泥草草草草泥泥马
马草草草泥草草草泥草泥马
草马马
马马马

写出来大概就是这个样子，下面是一个从1到10的循环：

指令 操作数 说明
草-草 草泥马 数字1压栈 Put a 1 on the stack
马-草草 草泥草草草草泥泥马 在这里设置一个循环开始的标识 Set a Label at this point
草-马草 复制栈顶元素 Duplicate the top stack item
泥马-草泥 输出当前值 Output the current value
草草 草泥草泥草马 换行(10)压栈 Put 10 (newline) on the stack...
泥马-草草 输出 ...and output the newline
草草 草泥马 1压栈 Put a 1 on the stack
泥草-草草 相加栈内两个元素 Addition. This increments our current value.
草-马草 复制栈顶以便比较 Duplicate that value so we can test it
草-草 草泥草泥泥马 11压栈 Push 11 onto the stack
泥草-草泥 相减，如果我们已经循环到11了应该会得到一个0到栈顶 Subtraction. So if we've reached the end, we have a zero on the stack.
马-泥草 草泥草草草泥草泥马 如果是0，跳到最后 If we have a zero, jump to the end
马-草马 草泥草草草草泥泥马 跳到开始 Jump to the start
马-草草 草泥草草草泥草泥马 设置一个标签标识循环结束 Set the end label
草-马马 清空堆栈，打扫卫生，整理整顿 Discard our accumulator, to be tidy
河蟹 正如其言 Just as it says.

原文：https://segmentfault.com/a/1190000000606169

英文：http://code.google.com/p/grass-mud-horse/

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