Brainfuck超入門！難解言語を完全理解する

Brainfuckって何？

Brainfuck（ブレインファック）は、極限まで単純化されたプログラミング言語 です。
たった8種類の命令 だけで、計算や出力ができます。

「難解言語（Esoteric Language）」の代表格 で、「人間が読むことを考えていない」ため、脳が爆発しそうなコード になります。

Brainfuck の基本ルール

Brainfuck には たった 8 つのコマンド しかありません。

コマンド	説明	例
>	メモリポインタを右に移動	>>> で 3つ右へ移動
<	メモリポインタを左に移動	<<< で 3つ左へ移動
+	現在のセルの値を 1 増やす	+++ で 3増やす
-	現在のセルの値を 1 減らす	--- で 3減らす
.	現在のセルの値を出力 (ASCII)	. で 現在の値を文字として表示
,	1 文字入力を受け取り、セルに保存	, で 入力を受ける
[	] までのコードをループ（セルが 0 でない間）	[->+<] で ループ処理
]	[ に戻る（ループの終了）	] は [ の閉じカッコ

メモリとポインタの仕組み

Brainfuck は 30,000個のメモリセル（配列） を持っていて、ポインタ（カーソル）を移動しながら計算 します。

初期状態（ポインタは左端）
[0] 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

`+++>` を実行すると…
 3 [0] 0 0 0 0 0 0 0 0 0
      ^
セル0が3になり、ポインタが1つ右（セル1）へ移動

「A」を出力する最短コード

1文字ずつ + を足す方法

+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++.

実行結果:

A

ASCIIコード 65（A） を + を65回繰り返して直接作り、. で出力しています。ただし、+ を 65回打つのはつらいので、次のループを使った方法が有効です。

ループ [ ] を使って効率化

ループを使って「A」を出力

++++++++[>++++++++<-]>+.

実行結果:

A

ループの動き:

1. ++++++++ → 最初のセル（セル0）に「8」を入れる
2. [>++++++++<-] → セル1に8を加算しセル0を1減らす、これを8回繰り返す（結果: セル1 = 8 x 8 = 64）
3. >+. → ポインタをセル1に移動し、+1 して「65」にして出力（ASCII 65 = 'A'）

ループを使うと、短いコードで大きな数を作れます。

「Hello, World!」を出力

++++++++++[>+++++++>++++++++++>+++>+<<<<-]>++.>+.+++++++..+++.
>++.<<+++++++++++++++.>.+++.------.--------.>+.>.

実行結果:

Hello, World!

「掛け算の考え方」で、複数のセルに値を仕込み、大量の文字を効率よく出力しています。Brainfuck の定番コードです。

掛け算 [>++++++++<-] の仕組み

「x8」を作るループの正体:

++++++++[>++++++++<-]

実行の流れ:

初期状態:        [8]  0
ループ1回目:     [7]  8
ループ2回目:     [6] 16
ループ3回目:     [5] 24
  ...
ループ8回目:     [0] 64   ← セル0が0になりループ終了

[ ] のループは「セル0が0になるまで繰り返す」だけです。セル0を8から1ずつ減らしながら、セル1に8ずつ加算することで、8 x 8 = 64 という掛け算を実現しています。

まとめ

コマンド	内容
> <	ポインタを移動
+ -	セルの値を変更
. ,	出力・入力
[ ]	ループ処理

「ループで掛け算」を理解すると、Brainfuck が楽しくなります。

Brainfuck を楽しむために

1. 最初は「A」を出すだけのコードから練習する
2. 「ループを使って掛け算」を意識するとわかりやすい
3. 最終目標は「Hello, World!」の出力

最終問題

Q. このコードは何を出力するでしょう？

+++++++[>+++++++<-]>.

答え

実行結果:

1

7 x 7 = 49、ASCII 49 は文字「1」です。

これで Brainfuck マスターへの第一歩

次は Ook! などの難解言語にも挑戦してみよう。