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自产生程序

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自产生程序(英语:Quine),它以美国哲学家奎恩Willard Van Orman Quine)命名,指的是输出结果为程序自身源码的程序。

能够直接读取自己源码、读入用户输入或空白的程序一般都不视为自产生程序。

起源[编辑]

这种编程思想在计算机刚刚兴起的时候就已经出现了。Paul Bratley发表的文章"Computer Recreations: Self-Reproducing Automata"也对此进行了讨论。[1]而已知最早的这类程序在1960年代于爱丁堡大学出现,由Hamish Dewar以Atlas Autocode英语Atlas Autocode编写:

%BEGIN
!THIS IS A SELF-REPRODUCING PROGRAM
%ROUTINESPEC R
R
PRINT SYMBOL(39)
R
PRINT SYMBOL(39)
NEWLINE
%CAPTION %END~
%CAPTION %ENDOFPROGRAM~
%ROUTINE R
%PRINTTEXT '
%BEGIN
!THIS IS A SELF-REPRODUCING PROGRAM
%ROUTINESPEC R
R
PRINT SYMBOL(39)
R
PRINT SYMBOL(39)
NEWLINE
%CAPTION %END~
%CAPTION %ENDOFPROGRAM~
%ROUTINE R
%PRINTTEXT '
%END
%ENDOFPROGRAM

原理[编辑]

我们先定义一个函数,对于一个字符串经过编程语言的解释会变成

对于一个程序而言,以下会使用来表示程序P的描述(即代码)。

创建一个程序SELF,SELF由A、B所组成。换言之。且会先执行A再执行B。

A=“儲存
B=“對於輸入<M> ,而M為一段程式碼。一、計算出q(<M>)
二、把計算結果和<M>結合起來
三、印出所出求出描述。”

而自生实际执行的过程为:

一、首先A先执行,会得到
二、B开始执行,然后被输入(即)。
三、B利用 ,可以计算出,并以此计算出。将组合成一个新的程序的描述
四、输出

例子[编辑]

在Quine的定义里,程序不能有任何形式的输入,否则将被视为“作弊”。例如,一个程序读取该程序自身的源代码然后打印出来,利用这种方法的程序属于作弊的Quine。

Perl[编辑]

一个用Perl编写的无作弊的Quine:

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

Python[编辑]

Python本身提供repr()或运算``,其作用大致等同于上述之q()。如:

 >>> w='Hello World\nHwllo World'
 >>> print w
 Hello World
 Hwllo World
 >>> `w`
 "'Hello World\\nHwllo World'"
 >>> print w
 Hello World
 Hwllo World

A:
  >>> x='y="x="+`x`+"\\n"\nprint y+x'
B:
  >>> y="x="+`x`+"\n"
  >>> print y+x

参见[编辑]

参考文献[编辑]

  1. ^ Bratley, Paul; Millo, Jean. Computer Recreations: Self-Reproducing Automata. Software Practice and Experience. 1972, 2: 397–400. doi:10.1002/spe.4380020411. 

外部链接[编辑]