Whitespace (Programmiersprache)
Whitespace ist eine im Jahr 2002 entwickelte esoterische Programmiersprache. Die Befehle und Steueranweisungen bestehen im Gegensatz zu üblichen Programmiersprachen aus definierten Folgen von Leerzeichen, Tabs und Zeilenumbrüchen (engl. Whitespaces). Neben dieser offensichtlichen Eigenart verwendet Whitespace das übliche Dualsystem nur für Daten; der Programmcode wird in einem dreiwertigen Stellensystem („l“, „t“, „u“ oder engl. “s”, “t”, “l”) abgebildet.
Syntax
Die Befehle und Steueranweisungen bestehen aus definierten Folgen von Leerzeichen (l), Horizontal-Tabulatorzeichen (t) und Zeilenumbrüchen (u).
Es gibt kein Syntaxelement zur Kennzeichnung von Kommentaren. Stattdessen können Kommentare, die selbst keine Whitespaces enthalten dürfen, an beliebigen Stellen im Quellcode eingegeben werden. Der Interpreter ignoriert alle Zeichen, die für ihn keine Bedeutung haben.
Befehle
Die Befehle lassen sich grob in fünf Bereiche einteilen:
| Zeichen | Bedeutung |
|---|---|
| l | Stack-Zugriff |
| tl | Rechenfunktionen |
| tt | Heap-Speicher-Zugriff |
| u | Schleifen, Sprünge, Bedingungen |
| tu | Ein-/Ausgabe von Werten |
Eine genaue Beschreibung der einzelnen Befehle inklusive erwarteter Parameter befindet sich auf der unten genannten Webseite.
Daten
Während die Befehle ein dreiwertiges Stellensystem verwenden, werden die Daten im dualen System abgebildet: An der ersten Stelle von links steht ein t für eine negative Zahl; ein l für eine positive. Im weiteren Verlauf steht t für 1 und l für 0. Die Spezifikation besagt, dass Zahlen eine beliebige Bitlänge haben können, allerdings können Compiler und Interpreter hier eine sinnvolle Obergrenze festlegen. Abgeschlossen wird ein Datum durch einen Zeilenumbruch.
Sprache
Whitespace ist eine imperative, stackbasierte Programmiersprache, die den Programmierern einen Stack und Heap zur Verfügung stellt.
Alle Operationen arbeiten intern auf Ganzzahlen beliebiger Bit-Länge. Es besteht allerdings die Möglichkeit, ein Zeichen auszugeben, das durch seinen ASCII-Code-Wert identifiziert wird (outchar).
Geschichte und Hintergrund
Whitespace wurde Ende 2002 von Edwin Brady und Chris Morris entwickelt. Slashdot berichtete am 1. April 2003 über diese Programmiersprache.<ref name="slashdot">New Whitespace-Only Programming Language. In: developers.slashdot.org. 1. April 2003, abgerufen am 19. Mai 2008 (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 153: attempt to index field 'data' (a nil value)).</ref> Mitte 2003, mit der Fertigstellung eines Whitespace-Interpreters in Whitespace, hat die Sprache die Kinderstube verlassen. Bereits fünf Jahre zuvor hatte Bjarne Stroustrup die Idee in einem Entwurf für C++2000 erwähnt. Seine Grundidee war, dass Mathematiker üblicherweise statt des Malzeichens ein Leerzeichen notieren. Diesem Leerzeichen könnte man also in C++2000 die Bedeutung der Multiplikation zuordnen.<ref name="Stroustrup">Bjarne Stroustrup: Generalizing Overloading for C++2000. (PDF; 33 kB) In: stroustrup.com. AT&T Labs, 1998, abgerufen am 21. Oktober 2007 (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 153: attempt to index field 'data' (a nil value)).</ref>
Whitespace zeigt eine gewisse Ähnlichkeit mit Python-Programmen und make-Dateien, denn dort steuern Tabulatorzeichen am Zeilenanfang den Programmablauf. Die meisten anderen Programmiersprachen ignorieren Whitespaces. Für den menschlichen Betrachter dienen sie jedoch einer nützlichen Strukturierung, die den Programmcode besser lesbar machen kann.
Vorteile seien laut den Erfindern, dass massenhafte Ausdrucke von Quelltexten Tinte sparen und dass Spione, die Code entwendet haben, diesen nicht entschlüsseln können. Allerdings bleiben noch Probleme bestehen, wenn man den Code nach dem Ausdrucken wieder eingeben möchte.
Whitespace eignet sich besonders gut zum Verbergen von Programmcode in normalem Text ähnlich der Steganographie. Ein Beispiel dafür findet sich in einem Beitrag des International Obfuscated C Code Contest.
Hello World
Das unten dargestellte „Hello, world!“-Programm: <syntaxhighlight lang="text">
lllullltlltllluttlllltulllttlltltuttlllltlulllttlttlluttllllttulllttlttlluttllll tllulllttlttttuttlllltltullltlttlluttllllttlullltllllluttlllltttullltttltttuttll lltlllulllttlttttuttlllltlltullltttlltluttlllltltlulllttlttlluttlllltlttulllttll tlluttllllttllullltlllltuttllllttltulllttltuttlllltttlullltltluttllllttttullllut tllllluulllltulultttlulutlltlutullllltutlllululltuullltluuuu
</syntaxhighlight>
Entwicklungsumgebungen
Der Editor Vim bietet von Haus aus ein Syntax-Highlighting für Whitespace an, wodurch die Programmierung deutlich vereinfacht wird. Dies läuft allerdings einem Designziel der Sprache, beim Ausdruck möglichst wenig Tinte zu verbrauchen, entgegen. Einen Mode für Emacs gibt es bei den Weblinks.
Das oben und unten dargestellte "Hello, world!" kann mit einem der folgenden Skripts in richtiges Whitespace konvertiert werden: <syntaxhighlight lang="bash">
#!/bin/sh sed "s/ //g;s|//.*||g;s/\\n//g" $1 | tr -d '\n' | sed "s/l/ /g;s/t/\t/g;s/u/\n/g"
#!/bin/sh sed "s|//.*||g" < $1 | tr -d " \t\n" | tr ltu " \t\n"
</syntaxhighlight> sed ist ein Unix-Werkzeug zur Bearbeitung von Text.
Whitespace-Assembler
Da der Umgang mit trinär kodierten Maschinenbefehlen relativ mühsam ist, wird häufig ein äquivalenter Assembler-Dialekt verwendet: <syntaxhighlight lang="text">
// "Hello, world!" in den Speicher schreiben lllu // push 0 // Speicherstelle 0 llltlltlllu // push 'H' // Zeichen 'H' ttl // store // in den Speicher llltu // push 1 // ... lllttlltltu // push 'e' ttl // store llltlu // push 2 lllttlttllu // push 'l' ttl // store
[…]
lllttllu // push 12 llltlllltu // push '!' ttl // store lllttltu // push 13 lllttltu // push \r ttl // store llltttlu // push 14 llltltlu // push \n ttl // store lllttttu // push 15 llllu // push 0 ttl // store
// Ausgabe-Schleife: llllu // push 0 ulllltu // 1: // /Schleife lul // dup // | --. ttt // pop // | --- Spitze des Stacks untersuchen lul // dup // | --' utlltlu // jz 2 // | ----> bei 0 sind wir fertig tull // outchar // | ----> Ausgabe llltu // push 1 // | --._. Speicherstelle hochzaehlen tlll // add // | --' ululltu // jmp 1 // \naechster Durchlauf ullltlu // 2: // uuu // halt // ende
</syntaxhighlight>
Literatur
Weblinks
- The Whitespace Homepage. In: compsoc.dur.ac.uk. Archiviert vom Vorlage:IconExternal am 26. April 2015 (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 153: attempt to index field 'data' (a nil value)).
- Tutorial. In: compsoc.dur.ac.uk. Archiviert vom Vorlage:IconExternal am 5. April 2003 (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 153: attempt to index field 'data' (a nil value)).
- Emacs-Mode. In: compsoc.dur.ac.uk. Archiviert vom Vorlage:IconExternal am 14. Juni 2004 (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 153: attempt to index field 'data' (a nil value)).
- Whitespace-Interpreter. In: kryptografie.de..
Einzelnachweise
<references />