Brainfuck Compiler

Компилятор языка Brainfuck в нативный код для Linux x86-64 и ARM64 (AArch64), написанный на Go.

Описание

Данный проект транслирует исходный код на Brainfuck напрямую в ассемблер, после чего собирает и компонует его в исполняемый ELF-файл. Компиляция происходит в три этапа:

1. Токенизация — исходный код разбивается на токены.
2. Генерация кода — по токенам генерируется ассемблерный код (out.s). Целевая архитектура определяется автоматически по архитектуре хоста (runtime.GOARCH).
3. Сборка и компоновка — ассемблер собирает .s в объектный файл, ld компонует его со стандартной библиотекой (bfstd-<arch>.a) в исполняемый файл.

Поддерживаемые команды Brainfuck

Команда	Описание
>	Переместить указатель данных вправо
<	Переместить указатель данных влево
+	Увеличить значение текущей ячейки на 1
-	Уменьшить значение текущей ячейки на 1
.	Вывести значение текущей ячейки как ASCII-символ
D	Расширение: вывести значение текущей ячейки как число (отладка)
[	Начало цикла: если текущая ячейка равна 0, перейти к ]
]	Конец цикла: вернуться к соответствующей [

Примечание: стандартная команда , (ввод) пока что не реализована.

Использование

brainfuck [--оptions] <input> [-o output]

Аргументы

Аргумент	Описание
<input>	Путь к исходному файлу Brainfuck (обязательный)
-o <file>	Имя выходного исполняемого файла (по умолчанию: a.out)
-S	Только компиляция (генерация .s-файла, без ассемблирования и компоновки)
-c	Компиляция и ассемблирование (до .o-файла, без компоновки)

Примеры

# Скомпилировать и запустить
brainfuck hello.bf -o hello
./hello

# Только сгенерировать ассемблерный код
brainfuck hello.bf -S

# Скомпилировать до объектного файла
brainfuck hello.bf -c

Зависимости

Сборки

• Go 1.26+
• x86-64: NASM — ассемблер для x86-64
• ARM64: GAS (GNU Assembler, as) — входит в состав binutils
• ld — компоновщик GNU

Библиотеки

• go-arg — парсинг аргументов командной строки

Сборка

go build -o brainfuck

Структура проекта

Файл	Назначение
main.go	Точка входа: чтение файла, вызов токенизатора и кодогенератора, запуск ассемблера и компоновщика
tokenizer.go	Токенизатор: разбивает исходный код на токены
tokenizer_test.go	Тесты токенизатора
codegen.go	Генератор кода: превращает токены в ассемблерный код (NASM для x86-64, GAS для ARM64)
bfstd-x86_64.a	Статическая библиотека с рантайм-функциями для x86-64
bfstd-arm64.a	Статическая библиотека с рантайм-функциями для ARM64

Статические библиотеки (bfstd-x86_64.a / bfstd-arm64.a)

Проект использует предварительно собранные статические библиотеки под целевую архитектуру. Выбор библиотеки происходит автоматически на этапе компоновки в зависимости от архитектуры хоста. Библиотеки предоставляют следующие рантайм-функции:

• vector_init — инициализация вектора (ленты памяти)
• read_cell — чтение значения текущей ячейки
• next_cell / prev_cell — перемещение по ленте
• add_cell / sub_cell — инкремент/декремент ячейки
• print_cell — вывод ячейки как ASCII-символ
• print_cell_num — вывод ячейки как числа (отладка)

Поддерживаемые архитектуры

Архитектура	Ассемблер	Статическая библиотека	Динамический компоновщик
x86-64 (amd64)	NASM (nasm -felf64)	bfstd-x86_64.a	/lib64/ld-linux-x86-64.so.2
ARM64 (AArch64)	GAS (as)	bfstd-arm64.a	/lib/ld-linux-aarch64.so.1

Архитектура определяется автоматически во время компиляции через runtime.GOARCH — никаких дополнительных флагов или переменных окружения не требуется.

Благодарности

Большое спасибо Чайке, который добавил поддержку генерации кода ARM64 и скомпилировал std для этой архитектуры

Важно

Данный README.md был сгенерирован при помощи ИИ. Больше нигде в проекте ИИ для генерации чего-либо использован не был.