やさしい Quine の作り方

1. Quine
大林一平
KMC/Dept. Math., Kyoto U./JST CREST
April 17th,2014
大林一平 (KMC/Dept. Math., Kyoto U./JST CREST) Quine April 17th,2014 1 / 20

2. 自己紹介
大林一平 (ohai)
理学研究科数学教室
特定研究員
力学系
最近は歩行の数理モデルの相空間のグローバルな力学系
構造の解析
Ruby
るりま (http://doc.ruby-lang.org)
Ruby/SDL
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3. Quine
実行した出力結果が自分自身と一致するプログラム
ruby q.rb | diff - q.rb
ruby q.rb | ruby - | ruby - | diff - q.rb
プログラマのプログラムによるエンターテイメント
実用的な意味はない
理論的には興味深い側面を持つ
プログラムの持つ「情報の量」とは何だろう？ といっ
た問題に関係している
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4. 例
x="x=%c%s%c; puts(sprintf(x,34,x,34))";
puts(sprintf(x,34,x,34))
見やすさのために改行してあるけど 1 行です
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5. メッセージ
Quine の魔術を解明する
Quine は怖くない
だれでも作れる Quine
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6. 作ってみよう
puts "puts ???"
??? の所にこの文字列を置きたい
このままだと無理
再帰的
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7. x="puts x"; puts x
再帰させるためには名前を付けるとわかりやすい
変数に代入しておこう
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8. x="x=???; puts x"; puts x
x= の部分がないので追加
??? の部分がやはり文字列自身でないとだめ
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9. x="x=%s; puts x"; puts x
???の所を%s にしてみる
sprintf を使おう
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10. x="x=%s; puts(sprintf(x,??))";
puts(sprintf(x,??))
sprintf にしてみた
文字列の対応するところも変更
??には何を置くのだ
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11. x="x=%s; puts(sprintf(x,x))";
puts(sprintf(x,x))
%s には文字列を埋めこみたかったのだ
つまり ?? には x を置く
完璧!
動かしてみよう (q1.rb)
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12. x="x="%s"; puts(sprintf(x,x))";
puts(sprintf(x,x))
文字列のダブルクオート (") が足りない
そこで文字列に追加
今度こそ
動かしてみよう (q2.rb)
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13. x="x="%s"; puts(sprintf(x,x))";
puts(sprintf(x,x))
今度はバックスラッシュが足りない ()
じゃあバックスラッシュを追加…
してもだめ
バックスラッシュ使うのはだめだ
問題は文字列の中に (") があること
何か別の表現が必要だ
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14. x="x=%s%s%s; puts(sprintf(x,??,x??))";
puts(sprintf(x,??,x,??))
%s で置きかえ!
sprintf でなんとかしよう
?? には何を置けばよい
""" という文字列
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15. x="x=%s%s%s; puts(sprintf(x,""",x,""")
puts(sprintf(x,""",x,"""))
置き換えた
文字列の中も置き換える必要あり
さっきと同じ
つまり""" という文字を使わずに""" という文字
列を表現する方法はないか？
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16. x="x=%c%s%c; puts(sprintf(x,34,x,34))";
puts(sprintf(x,34,x,34))
34 と %c を使う
ASCII
今度こそ完成
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17. まとめ
Quine を作るこつ
変数 x が指す文字列にその文字列を埋め込む
x=”x=%s; ...”; sprintf(x,x)
あとは言語仕様をごまかすための多少の工夫
誰でも Quine は作れます
Quine は怖くない
mame さんという super quine artist の作品がおす
すめ
大林一平 (KMC/Dept. Math., Kyoto U./JST CREST) Quine April 17th,2014 17 / 20

18. 応用例1
2.times{
x="2.times{ x=%c%s%c; puts(sprintf(x,34,x,34)) }
puts(sprintf(x,34,x,34)) }
細胞分裂 Quine
実行するたびに倍になります
大林一平 (KMC/Dept. Math., Kyoto U./JST CREST) Quine April 17th,2014 18 / 20

19. 応用例2
X
y="puts(%c%s%c)"; x="y=%c%s%c; x=%c%s%c;
puts(sprintf(sprintf(y,39,x,39),
34,y,34,34,x,34))";
puts(sprintf(sprintf(y,39,x,39),
34,y,34,34,x,34))
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20. Y
puts('y="puts(%c%s%c)";
x="y=%c%s%c; x=%c%s%c;
puts(sprintf(sprintf(y,39,x,39),
34,y,34,34,x,34))";
puts(sprintf(sprintf(y,39,x,39),
34,y,34,34,x,34))')
X -> Y -> X
大林一平 (KMC/Dept. Math., Kyoto U./JST CREST) Quine April 17th,2014 20 / 20