Whitespace
Whitespace是一種深奧的程式語言。它由Edwin Brady和Chris Morris開發，於2003年4月1日發佈。大部分的現代程式設計語言都不將空白字元視為語法的一部分。但Whitespace卻只視空格（space）、制表符（tab）和換行（line feed）為語法元素，它的直譯器會忽略其他所有字元。在沒有特殊標記下，一段沒有註釋的Whitespace程式碼應該是完全不可見的[1]。
Whitespace是種基於堆疊的指令式程式語言。運行其程式的虛擬機器具有一個堆疊（stack）和堆積（heap）作為資料結構。用戶可自由將整數推進堆疊中（Whitespace目前並不支援浮點數或其他型別），亦可將堆積作為變數的暫存區。
這種語言有和Brainfuck一樣的優點，能方便地撰寫程式註釋，寫的註釋只要不包含三種語法字元，直譯器就會直接跳過。還有，藉助這種語言，可以在滿篇空白的代碼中插入一篇文章，從而在看起來完全無關的文章中隱藏一段代碼。對於一些需要保證安全性的工作來說，這種語言幫助很大，因為它可以防止別人把代碼列印出來拿走。
語法
[編輯]撰寫Whitespace程式時，用戶透過三種語法字元的排列去表達指令，進而操作虛擬機器中的堆疊與堆積。這些指令皆分為三個部分：IMP、指令和參數。IMP決定接下來要使用的指令是哪一種類型，指令決定執行的具體工作，而部分指令需要額外的參數[1]。
IMP
[編輯]IMP（Instruction Modification Parameter）是Whitespace語法中的一種特色，在每個指令前要先指定IMP，接着再選擇IMP中的個別指令。
| IMP | 意義 |
|---|---|
| [Space] | 堆疊操作 |
| [Tab][Space] | 數學運算 |
| [Tab][Tab] | 堆積存取 |
| [LF] | 流程控制 |
| [Tab][LF] | I/O |
數字
[編輯]在Whitespace中，許多指令都需要在最後加上一個整數作為參數。整數由一串不限長度的字元表示，格式為：
- 第一個字元表示數字的正負，空白為「正」而製表符為「負」。
- 之後的字元以二進位表示數字，空白代表數碼上的「0」，製表符則代表「1」。
- 數字結束時，須以換行標示。
堆疊操作
[編輯]堆疊操作指令的IMP是[Space]，因為是一種常用的指令，所以有最簡短的IMP。 這裏有四種操作方式。
| 指令 | 參數 | 意義 |
|---|---|---|
| [Space] | 數字 | 將某個數字放入堆疊 |
| [Tab][Space] | 數字 | 將堆疊裏的第n個元素複製到堆疊頂 |
| [Tab][LF] | 數字 | 將堆疊裏的第n個元素從堆疊裏移除 |
| [LF][Space] | - | 複製堆疊最上方的元素 |
| [LF][Tab] | - | 交換兩個堆疊最上層的元素 |
| [LF][LF] | - | 屏棄堆疊最上層的元素 |
算術
[編輯]算術指令的IMP是[Tab][Space]，會取堆疊最上方的兩個元素做運算，並以運算結果取代原本的元素。 先進入堆疊的元素將被視為運算子左方的運算元。
| 指令 | 參數 | 意義 |
|---|---|---|
| [Space][Space] | - | 加 |
| [Space][Tab] | - | 減 |
| [Space][LF] | - | 乘 |
| [Tab][Space] | - | 整數除法 |
| [Tab][Tab] | - | 模運算（取餘數） |
堆積操作
[編輯]堆積操作指令的IMP是[Tab][Tab]，可以將物件存入堆疊中的特定地址，也可以取得堆疊中的特定地址的物件。 要儲存一個物件至堆積裏，先將地址放入堆疊，而後放入物件的值再執行儲存指令。 要取出堆積裏的一個物件，將地址放入堆疊而後執行取回指令，取回的值會被存放在堆疊的最上方。
| 指令 | 參數 | 意義 |
|---|---|---|
| [Space] | - | 儲存 |
| [Tab] | - | 取回 |
控制流程
[編輯]控制流程指令的IMP是[LF]。子程式可以用標籤（label）作標記，進行有條件或無條件的跳轉，可用於實作條件判斷或迴圈等複雜構造。標籤是一個整數，由指令的參數欄輸入，所有標籤必須是獨一無二的，不能重複。
這一類指令也包含了「結束」。所有程式都必須藉由[LF][LF][LF]這條指令才能讓直譯器正確地結束程式。
| 指令 | 參數 | 意義 |
|---|---|---|
| [Space][Space] | 標籤 | 標記程式中某一個流程 |
| [Space][Tab] | 標籤 | 標籤呼叫子程式 |
| [Space][LF] | 標籤 | 從某標籤無條件跳躍至另一標籤 |
| [Tab][Space] | 標籤 | 如果堆疊頂為0則跳躍至某標籤 |
| [Tab][Tab] | 標籤 | 如果堆疊頂為負數則跳躍至某標籤 |
| [Tab][LF] | - | 結束目前子程式並跳躍回呼叫者 |
| [LF][LF] | - | 結束程式 |
輸入與輸出
[編輯]輸入與輸出指令的IMP是[Tab][LF]，可以進行資料流的輸入輸出。
輸入指令會取用堆疊最上方的數字作為地址，將輸入的物件存入堆積。輸出指令可輸出堆疊最上端的數字，或輸出堆疊最上端的數字所對應的ASCII字元
| 指令 | 參數 | 意義 |
|---|---|---|
| [Space][Space] | - | 輸出堆疊最上方的字元 |
| [Space][Tab] | - | 輸出堆疊最上方的數字 |
| [Tab][Space] | - | 讀入一字元並寫入堆疊頂的地址裏 |
| [Tab][Tab] | - | 讀入一數字並寫入堆疊頂的地址裏 |
範例
[編輯]這是一個能輸出「Hello, world!」的簡單範例程式，每個空白、製表符和換行字元被分別以「S」、「T」和「L」表示：
S S S T S S T S S S L T L S S S S S T T S S T S T L T L S S S S S T T S T T S S L T L S S S S S T T S T T S S L T L S S S S S T T S T T T T L T L S S S S S T S T T S S L T L S S S S S T S S S S S L T L S S S S S T T T S T T T L T L S S S S S T T S T T T T L T L S S S S S T T T S S T S L T L S S S S S T T S T T S S L T L S S S S S T T S S T S S L T L S S S S S T S S S S T L T L S S L L L
外部連結
[編輯]- Whitespace官方網站
- 在Slashdot上的發佈聲明 （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）
- Matrix67上的介紹 （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）
- Wandsea'Blog上的介紹
- Adreaman'Blog上的介紹
參考資料
[編輯]- ^ 1.0 1.1 Whitespace. Esolang. [2023-11-27]. （原始內容存檔於2023-09-21） （英語）.
