def test_loop_elimination(self):
# Obviously dead loops are skipped entirely
# Loop open as first op => dead
self._run_and_check_ir("[+,-.]", [])
self._run_and_check_ir("[+[[[,]-]-]-.]", [])
self._run_and_check_ir("[+[[[,]-]-]-.][-]", [])
self._run_and_check_ir("[+[[[,]-]-]-.][+]", [])
self._run_and_check_ir("[+[[[,]-]-]-.][>>>]", [])
self._run_and_check_ir("[+[[[,]-]-]-.][>>>][.]", [])
# Loop open after loop close => dead
self._run_and_check_ir(
"+[>][.]",
[ir.ADD(1), ir.OPEN(),
ir.RIGHT(1), ir.CLOSE()],
maxdepth=2)
# Loop open after SET(0) => dead
self._run_and_check_ir(",[-][>>]", [ir.INPUT(), ir.SET(0)])
self._run_and_check_ir(",[-][>>][..]", [ir.INPUT(), ir.SET(0)])
self._run_and_check_ir(
",[-][>>].",
[ir.INPUT(), ir.SET(0), ir.OUTPUT()])
# But open after SET(x) where x > 0 => alive
self._run_and_check_ir(
",[-]+[>>]",
[ir.INPUT(),
ir.SET(1),
ir.OPEN(),
ir.RIGHT(2),
ir.CLOSE()],
maxdepth=2)
def test_copy_loop_multiple_separate_offsets(self):
# 2 offsets
self._run_and_check_ir(
',[->+>+<<]',
[ir.INPUT(), ir.RMUL(1, 1),
ir.RMUL(2, 1),
ir.SET(0)])
self._run_and_check_ir(
',[->->-<<]',
[ir.INPUT(),
ir.RMUL(1, 255),
ir.RMUL(2, 255),
ir.SET(0)])
self._run_and_check_ir(
',[<+>>-<-]',
[ir.INPUT(), ir.LMUL(1, 1),
ir.RMUL(1, 255),
ir.SET(0)])
# many but less than 127 offsets
self._run_and_check_ir(',[-' + '<+' * 126 + '>' * 126 + ']',
[ir.INPUT()] +
[ir.LMUL(i, 1)
for i in range(1, 127)] + [ir.SET(0)])
self._run_and_check_ir(',[<<<+>>>>>-<<<<<<<+>>>>>-<+>]', [
ir.INPUT(),
ir.LMUL(3, 1),
ir.RMUL(2, 255),
ir.LMUL(5, 1),
ir.LMUL(1, 1),
ir.SET(0)
])
def test_target_386_linux(self):
self._run_and_check_target(17, _386_LINUX, "@386_linux ")
self._run_and_check_target(17,
_386_LINUX,
"@386_linux,,",
ir=[ir.INPUT(), ir.INPUT()])
self._run_and_check_target(17,
_386_LINUX,
"@386_linux->",
ir=[ir.SUB(1), ir.RIGHT(1)])
self._run_and_check_target(17, _386_LINUX, "@386_linux[foobar]")
self._run_and_check_target(17, _386_LINUX, "@386_linux foobar")
def test_contraction_set_arithmetic(self):
# Arithmetic ops after a SET() are collapsed into the SET()
self._run_and_check_ir(',[-]--', [ir.INPUT(), ir.SET(254)])
self._run_and_check_ir(',[-]-', [ir.INPUT(), ir.SET(255)])
self._run_and_check_ir(',[-]', [ir.INPUT(), ir.SET(0)])
self._run_and_check_ir(',[-]+', [ir.INPUT(), ir.SET(1)])
self._run_and_check_ir(',[-]++', [ir.INPUT(), ir.SET(2)])
self._run_and_check_ir(',[+]--', [ir.INPUT(), ir.SET(254)])
self._run_and_check_ir(',[+]-', [ir.INPUT(), ir.SET(255)])
self._run_and_check_ir(',[+]', [ir.INPUT(), ir.SET(0)])
self._run_and_check_ir(',[+]+', [ir.INPUT(), ir.SET(1)])
self._run_and_check_ir(',[+]++', [ir.INPUT(), ir.SET(2)])
def test_nested_loops(self):
# Loops can be nested
# Loop depth is calculated
self._run_and_check_ir("+[-[+<].]>[[[]+]+]+", [
ir.ADD(1),
ir.OPEN(),
ir.SUB(1),
ir.OPEN(),
ir.ADD(1),
ir.LEFT(1),
ir.CLOSE(),
ir.OUTPUT(),
ir.CLOSE(),
ir.RIGHT(1),
ir.OPEN(),
ir.OPEN(),
ir.OPEN(),
ir.CLOSE(),
ir.ADD(1),
ir.CLOSE(),
ir.ADD(1),
ir.CLOSE(),
ir.ADD(1)
],
maxdepth=4)
self._run_and_check_ir("+[[[[[[[[.]]]]],[[[]]]]]]",
[ir.ADD(1)] + [ir.OPEN()] * 8 + [ir.OUTPUT()] +
[ir.CLOSE()] * 5 + [ir.INPUT()] +
[ir.OPEN()] * 3 + [ir.CLOSE()] * 6,
maxdepth=9)
def test_clear_loops(self):
# The [-] and [+] constructs become SET(0)
# These are not included when calculating loop depth
self._run_and_check_ir(
",[-].[+]",
[ir.INPUT(), ir.SET(0),
ir.OUTPUT(), ir.SET(0)],
maxdepth=1)
def test_single_instruction(self):
# Single brainfuck instructions can be valid programs
self._run_and_check_ir(">", [ir.RIGHT(1)])
self._run_and_check_ir("<", [ir.LEFT(1)])
self._run_and_check_ir(",", [ir.INPUT()])
self._run_and_check_ir(".", [ir.OUTPUT()])
self._run_and_check_ir("+", [ir.ADD(1)])
self._run_and_check_ir("-", [ir.SUB(1)])
def test_single_instruction_with_comment(self):
# Single instructions with comments can be valid programs
self._run_and_check_ir("a>", [ir.RIGHT(1)])
self._run_and_check_ir("<a", [ir.LEFT(1)])
self._run_and_check_ir("a.a", [ir.OUTPUT()])
self._run_and_check_ir("aa,", [ir.INPUT()])
self._run_and_check_ir("+aa", [ir.ADD(1)])
self._run_and_check_ir("aa-aa", [ir.SUB(1)])
def test_basic_operations(self):
# ,[->>++++++++<<]>>.[-].[-]+
self.run_ir([ir.INPUT(),
ir.OPEN(),
ir.SUB(1), ir.RIGHT(2), ir.ADD(8), ir.LEFT(2),
ir.CLOSE(),
ir.RIGHT(2), ir.OUTPUT(), ir.SET(0), ir.OUTPUT()],
[8],
[64, 0])
def test_cancellation_of_basic_instructions(self):
# Two pairs of the basic brainfuck instructions are mutually
# cancelling
# Pairs of cancelling instructions are reduced
self._run_and_check_ir("+-", [])
self._run_and_check_ir("+-", [])
self._run_and_check_ir("><", [])
self._run_and_check_ir("<>", [])
# Longer sequences of cancelling instructions are reduced
self._run_and_check_ir("-+<>+-><", [])
self._run_and_check_ir(".<<<<>>>>++++----.",
[ir.OUTPUT(), ir.OUTPUT()])
# The cancelling instructions do not have to be immediately adjacent
self._run_and_check_ir("+++-->><-+<-, <>-++-+-<><>.",
[ir.INPUT(), ir.OUTPUT()])
self._run_and_check_ir(",>>+++>+--+<----+<<++>><<--", [ir.INPUT()])
def test_copy_loop_multiple_repeated_offsets(self):
# repeated offsets result in multiple LMUL/RMUL
self._run_and_check_ir(',[->+>++<+++>----<<]', [
ir.INPUT(),
ir.RMUL(1, 1),
ir.RMUL(2, 2),
ir.RMUL(1, 3),
ir.RMUL(2, 252),
ir.SET(0)
])
def test_basic_operations(self):
self._run_and_check_ir(">+.<-[,]", [
ir.RIGHT(1),
ir.ADD(1),
ir.OUTPUT(),
ir.LEFT(1),
ir.SUB(1),
ir.OPEN(),
ir.INPUT(),
ir.CLOSE()
],
maxdepth=2)
def test_all_instructions(self):
# All instructions can live in the same program
self._run_and_check_ir(">+.<-[,]", [
ir.RIGHT(1),
ir.ADD(1),
ir.OUTPUT(),
ir.LEFT(1),
ir.SUB(1),
ir.OPEN(),
ir.INPUT(),
ir.CLOSE()
],
maxdepth=2)
self._run_and_check_ir("+,[->.]<", [
ir.ADD(1),
ir.INPUT(),
ir.OPEN(),
ir.SUB(1),
ir.RIGHT(1),
ir.OUTPUT(),
ir.CLOSE(),
ir.LEFT(1)
],
maxdepth=2)
def test_copy_loop_wrap_around(self):
self._run_and_check_ir(
',[->' + '+' * 255 + '<]',
[ir.INPUT(), ir.RMUL(1, 255),
ir.SET(0)])
self._run_and_check_ir(',[->' + '+' * 256 + '<]',
[ir.INPUT(), ir.SET(0)])
self._run_and_check_ir(
',[->' + '+' * 257 + '<]',
[ir.INPUT(), ir.RMUL(1, 1), ir.SET(0)])
self._run_and_check_ir(
',[-<<' + '-' * 255 + '>>]',
[ir.INPUT(), ir.LMUL(2, 1), ir.SET(0)])
self._run_and_check_ir(',[-<<' + '-' * 256 + '>>]',
[ir.INPUT(), ir.SET(0)])
self._run_and_check_ir(
',[-<<' + '-' * 257 + '>>]',
[ir.INPUT(), ir.LMUL(2, 255),
ir.SET(0)])
def test_copy_loop_simple(self):
# single cell copy loops
self._run_and_check_ir(
',[->+<]',
[ir.INPUT(), ir.RMUL(1, 1), ir.SET(0)])
self._run_and_check_ir(
',[->-<]', [ir.INPUT(), ir.RMUL(1, 255),
ir.SET(0)])
self._run_and_check_ir(
',[-<+>]',
[ir.INPUT(), ir.LMUL(1, 1), ir.SET(0)])
self._run_and_check_ir(
',[-<->]', [ir.INPUT(), ir.LMUL(1, 255),
ir.SET(0)])
self._run_and_check_ir(
',[<->-]', [ir.INPUT(), ir.LMUL(1, 255),
ir.SET(0)])
self._run_and_check_ir(
',[>+<-]',
[ir.INPUT(), ir.RMUL(1, 1), ir.SET(0)])
def test_copy_loop_not_optimizeable(self):
# loop must end where it started
self._run_and_check_ir(',[->+]', [
ir.INPUT(),
ir.OPEN(),
ir.SUB(1),
ir.RIGHT(1),
ir.ADD(1),
ir.CLOSE()
],
maxdepth=2)
self._run_and_check_ir(',[->+<<]', [
ir.INPUT(),
ir.OPEN(),
ir.SUB(1),
ir.RIGHT(1),
ir.ADD(1),
ir.LEFT(2),
ir.CLOSE()
],
maxdepth=2)
# must subtract 1 from cell 0 exactly once
self._run_and_check_ir(',[->+<-]', [
ir.INPUT(),
ir.OPEN(),
ir.SUB(1),
ir.RIGHT(1),
ir.ADD(1),
ir.LEFT(1),
ir.SUB(1),
ir.CLOSE()
],
maxdepth=2)
self._run_and_check_ir(',[+>+<--]', [
ir.INPUT(),
ir.OPEN(),
ir.ADD(1),
ir.RIGHT(1),
ir.ADD(1),
ir.LEFT(1),
ir.SUB(2),
ir.CLOSE()
],
maxdepth=2)
self._run_and_check_ir(',[->+<+<->-]', [
ir.INPUT(),
ir.OPEN(),
ir.SUB(1),
ir.RIGHT(1),
ir.ADD(1),
ir.LEFT(1),
ir.ADD(1),
ir.LEFT(1),
ir.SUB(1),
ir.RIGHT(1),
ir.SUB(1),
ir.CLOSE()
],
maxdepth=2)
# must be fewer than 127 < and 127 >
self._run_and_check_ir(',[-' + '>' * 127 + '+' + '<' * 127 + ']', [
ir.INPUT(),
ir.OPEN(),
ir.SUB(1),
ir.RIGHT(127),
ir.ADD(1),
ir.LEFT(127),
ir.CLOSE()
],
maxdepth=2)
self._run_and_check_ir(',[-' + '<' * 127 + '+' + '>' * 127 + ']', [
ir.INPUT(),
ir.OPEN(),
ir.SUB(1),
ir.LEFT(127),
ir.ADD(1),
ir.RIGHT(127),
ir.CLOSE()
],
maxdepth=2)
def test_set(self):
# simple cases
self._run_and_check_ir(',[-]-', [ir.INPUT(), ir.SET(255)])
self._run_and_check_ir(',[-]', [ir.INPUT(), ir.SET(0)])
self._run_and_check_ir(',[-]+', [ir.INPUT(), ir.SET(1)])
self._run_and_check_ir(',[-]++', [ir.INPUT(), ir.SET(2)])
self._run_and_check_ir(',[-]+++', [ir.INPUT(), ir.SET(3)])
self._run_and_check_ir(',[-]-', [ir.INPUT(), ir.SET(255)])
self._run_and_check_ir(',[-]--', [ir.INPUT(), ir.SET(254)])
self._run_and_check_ir(',[-]---', [ir.INPUT(), ir.SET(253)])
# overflow
self._run_and_check_ir(',[-]' + '+' * 255, [ir.INPUT(), ir.SET(255)])
self._run_and_check_ir(',[-]' + '+' * 256, [ir.INPUT(), ir.SET(0)])
self._run_and_check_ir(',[-]' + '+' * 257, [ir.INPUT(), ir.SET(1)])
self._run_and_check_ir(',[-]' + '-' * 255, [ir.INPUT(), ir.SET(1)])
self._run_and_check_ir(',[-]' + '-' * 256, [ir.INPUT(), ir.SET(0)])
self._run_and_check_ir(',[-]' + '-' * 257, [ir.INPUT(), ir.SET(255)])
def test_eof_behaviour(self):
# do no-change on EOF
# ++++++++++,.
self.run_ir([ir.ADD(10), ir.INPUT(), ir.OUTPUT()], [], [10])
def test_cancellation(self):
self._run_and_check_ir("+++-->><-+<-, <>-++-+-<><>.",
[ir.INPUT(), ir.OUTPUT()])
self._run_and_check_ir("-+<>+-><", [])
self._run_and_check_ir(".<<<<>>>>++++----.",
[ir.OUTPUT(), ir.OUTPUT()])