Brainfuckを実行するプログラム．コマンドライン引数でソースコードの入ったファイルを指定する．

exec_brainfuck.cpp

#include <iostream>
#include <stack>
#include <cstdio>
#include <cstdlib>

// メモリー(配列)の数
#define N_BYTE  8192

using namespace std;

// 指定したファイルからコードを読み込む関数
string read_code(char *filename);
// コードを評価する関数
void eval(string code);

int main(int argc,char *argv[]){
    // ファイルはコマンドライン引数で指定する
    if( argc <= 1 ){
        cout << "Error:" << "\t" << "No inputs files" << endl;
        cout << "example:>> main.exe bf_code.txt" << endl;
        exit(0);
    }
    
    // コードを読み取る
    string code = read_code(argv[1]);
    // 評価する
    eval(code);
    
    return 0;
}


// 指定したファイルからコードを読み込む関数
string read_code(char *filename){
    string ret = "";
    char c;
    FILE *fp;
    
    // とりあえず開き，開けなかったらエラーを表示して終了
    fp = fopen( filename , "r" );
    if( fp == NULL ){
        cout << "Error:" << "\t" << filename << ":\t" << "No such file." << endl;
        exit(0);
    }
    
    // 1文字ずつ読み取る
    while( true ){
        c = getc(fp);
        if( c == EOF )break;
        ret += c;
    }
    
    fclose(fp);
    
    return ret;
}


// コードを評価する関数
void eval(string code){
    int index = 0;                      // 現在指し示す場所
    uint8_t memory[ N_BYTE ] = {0};     // メモリー(配列)
    stack< int > pos_loop_start;        // ループスタートの位置を保存
    
    for(int i = 0 ; i < code.size() ; i++ ){
        switch(code[i]){
        case '>':
            index = (index+1+N_BYTE)%N_BYTE;    // 一周して回ってくるようにする
            break;
        case '<':
            index = (index-1+N_BYTE)%N_BYTE;    // 一周して回ってくるようにする
            break;
        case '+':
            memory[index]++;
            break;
        case '-':
            memory[index]--;
            break;
        case '.':
            putchar(memory[index]);
            break;
        case ',':
            memory[index] = getchar();
            break;
        case '[':
            if( memory[index] == 0 ){
                // 0ならば ] まで進む(コードが続く限り)
                int counter = 0;
                do{
                    if( code[i] == '[' ){
                        counter++;
                    }else if( code[i] == ']' ){
                        if( counter == 0 ){
                            // ] が多い場合はエラー
                            cout << "Error:" << "\t" << "Too much loop end command. ( \']\' )" << endl;
                            exit(0);
                        }else{
                            counter--;
                        }
                    }
                    i++;
                }while( i < code.size() && counter != 0 );
                i--;
            }else{
                // 0で無ければその位置を保存
                pos_loop_start.push(i);
            }
            break;
        case ']':
            if( pos_loop_start.empty() ){
                // ] が多く，もとに戻る場所がない場合はエラーを表示して終了
                cout << "Error:" << "\t" << "No loop start command. ( \'[\' )" << endl;
                exit(0);
            }else{
                // [ の場所に戻る
                i = pos_loop_start.top() - 1;
                pos_loop_start.pop();
            }
            break;
        }
    }
}