【芸術的な凄いプログラミング】IOCCC作品のコード解説７：バイナリエディタ プログラミング

1986年(第三回)IOCCCグランプリ作品中に、なんとバイナリエディタ表示コードが投稿されていました！
以下にご紹介します～＾＾；）




#include <stdio.h>
#define O1O printf
#define OlO putchar
#define O10 exit
#define Ol0 strlen
#define QLQ fopen
#define OlQ fgetc
#define O1Q abs
#define QO0 for
typedef char lOL;

lOL*QI[] = {"Use:\012\011dump file\012","Unable to open file '\x25s'\012",
 "\012","   ",""};

main(I,Il)
lOL*Il[];
{   FILE *L;
    unsigned lO;
    int Q,OL[' '^'0'],llO = EOF,

    O=1,l=0,lll=O+O+O+l,OQ=056;
    lOL*llL="%2x ";
    (I != 1<<1&&(O1O(QI[0]),O10(1011-1010))),
    ((L = QLQ(Il[O],"r"))==0&&(O1O(QI[O],Il[O]),O10(O)));
    lO = I-(O<<l<<O);
    while (L-l,1)
    {   QO0(Q = 0L;((Q &~(0x10-O))== l);
            OL[Q++] = OlQ(L));
        if (OL[0]==llO) break;
        O1O("\0454x: ",lO);
        if (I == (1<<1))
        {   QO0(Q=Ol0(QI[O<<O<<1]);Q=' '&&l<='\~';
}
使い方は、パラメータにファイルパスを渡すと、バイナリコードとアスキーコードを表示してくれます。





それでは早速解説を始めます＾＾；）

まずは、いつもの如くプリプロセッサの実行結果を表示させ、ついでに typedef されている 「IOL」を「char」に戻します。
#include <stdio.h>

char*QI[] = {"Use:\012\011dump file\012","Unable to open file '\x25s'\012",
 "\012","   ",""};

main(I,Il)
char*Il[];
{   FILE *L;
    unsigned lO;
    int Q,OL[' '^'0'],llO = (-1),

    O=1,l=0,lll=O+O+O+l,OQ=056;
    char*llL="%2x ";
    (I != 1<<1&&(printf(QI[0]),exit(1011-1010))),
    ((L = fopen(Il[O],"r"))==0&&(printf(QI[O],Il[O]),exit(O)));
    lO = I-(O<<l<<O);
    while (L-l,1)
    {   for(Q = 0L;((Q &~(0x10-O))== l);
            OL[Q++] = fgetc(L));
        if (OL[0]==llO) break;
        printf("\0454x: ",lO);
        if (I == (1<<1))
        {   for(Q=strlen(QI[O<<O<<1]);Q=' '&&l<='\~';
}


変数名がトリッキー過ぎる為、以下の様な 多少分かりやすい（？）変数名に置換します。


元変数名
新変数名
QI
⇒
str
Il
⇒
argv
I
⇒
argc
llO
⇒
k
lll
⇒
s
OL
⇒
j
OQ
⇒
t
llL
⇒
psz
lO
⇒
io
Q
⇒
i
O
⇒
q
l
⇒
r
L
⇒
fp


ついでに、インデントが意図的にずれている為、適当に修正します。
 1 : #include <stdio.h>
 2 :
 3 : char *str[] = { "Use:\012\011dump file\012", "Unable to open file '\x25s'\012", "\012", "   ", "" };
 4 :
 5 : main(argc,argv)
 6 : char *argv[];
 7 : {
 8 :     FILE     *fp;
 9 :     unsigned  io;
10 :     int       i, j[' ' ^ '0'], k = (-1), q = 1, r = 0, s = q+q+q+r, t = 056;
11 :     char     *psz = "%2x ";
12 :
13 :     (argc != 1<<1 && (printf(str[0]), exit(1011-1010))),
14 :     ( (fp = fopen(argv[q], "r")) == 0 && (printf(str[q], argv[q]), exit(q)) );
15 :
16 :     io = argc-(q<<r<<q);
17 :
18 :     while (fp-r,1)
19 :     {
20 :         for(i = 0L; ((i &~(0x10-q))== r); j[i++] = fgetc(fp));
21 :
22 :         if (j[0]==k)
23 :             break;
24 :
25 :         printf("\0454x: ",io);
26 :
27 :         if (argc == (1<<1))
28 :         {
29 :             for (i = strlen(str[q<<q<<1]); i= ' ' && r <= '\~';
49 : }

アスキーコード表と見比べるに、3行目の
str[0]は "Use:\n\tdump file\n" と、
str[1]は "Unable to open file '%s'\n" と、
str[2]は "\n" と、
それぞれ同義です。

また、10行目の
j[' ' ^ '0'] は j[16] と (∵ 32 ^ 48 = 16)、
s = q+q+q+r は s = 3 と、
t = 056 は t = 46 と (∵ 056は八進数)、
それぞれ同義です。

20行目の (i &~(0x10-q)) は (i &~ 15) と同義です。(∵ 0x10 = 16, q = 0)
そして、iが0～15の場合、(i &~ 15) は ずっと0です。
しかし、iが16になった場合、初めて(i &~ 15) は 0以外となります。
また、r = 0の為、
20行目は 「ファイルポインタfpから16文字を読み込み、配列jに格納する」という意味になります。

25行目の printf関数の第一パラメータは、"%4x: " と同義です。

37行目の 46は、アスキーコード表と照らし合わせて、.(ドット)だという事が分かります。

41行目の 01^10^9 は 2と同義です。


上記の解説を反映させ、
かつ、随所にあるシフト演算、足し算・引き算、値が固定である 変数k, q, r, s, t を、分かりやすく整数で置換します。
すると、以下の様なコードになります。
 1 : #include <stdio.h>
 2 :
 3 : char *str[] = { "Use:\n\tdump file\n", "Unable to open file '%s'\n", "\n", "   ", "" };
 4 :
 5 : main(argc,argv)
 6 : char *argv[];
 7 : {
 8 :     FILE     *fp;
 9 :     unsigned  io;
10 :     int       i, j[16];
11 :     char     *psz = "%2x ";
12 :
13 :     (argc != 2 && (printf(str[0]), exit(1))),
14 :     ( (fp = fopen(argv[1], "r")) == 0 && (printf(str[1], argv[1]), exit(1)) );
15 :
16 :     io = argc - 2;
17 :
18 :     while (fp,1)
19 :     {
20 :         for(i = 0; i != 16; j[i++] = fgetc(fp));
21 :
22 :         if (j[0] == -1)
23 :             break;
24 :
25 :         printf("%4x: ",io);
26 :
27 :         if (argc == 2)
28 :         {
29 :             for (i = strlen(str[4]); i= ' ' && r <= '\~';
49 : }

3行目の
str[4]は、使わなくなったので削除します。
str[3]は、配列から削除し、プログラム中の使用箇所は 「"   "」 で置換します。
str[2]は、配列から削除し、プログラム中の使用箇所は 「"\n"」 で置換します。

16行目の argc - 2 は、argcが2以外の場合は13行目でプログラムが終了してしまう為、0です。

29行目の
strlen(str[4])は、strlen("")なので0、
strlen(str[0])は、16です。(← 偶然ではなく、ワザと余計なスペースやタブを入れて、str[0]の文字列長が16になるようにしてあります）

35行目の i += i<64 は、i++と同義です。（∵ i<64 は trueと評価され、演算中では1として扱われます）

38行目のputchar(32)は、(アスキーコード表と照らし合わせて) putchar(' ')と同義です。

これらを反映させたコードは、下記の通りです。
 1 : #include <stdio.h>
 2 :
 3 : char *str[] = { "Use:\n\tdump file\n", "Unable to open file '%s'\n" };
 4 :
 5 : main(argc,argv)
 6 : char *argv[];
 7 : {
 8 :     FILE     *fp;
 9 :     unsigned  io;
10 :     int       i, j[16];
11 :     char     *psz = "%2x ";
12 :
13 :     (argc != 2 && (printf(str[0]), exit(1))),
14 :     ( (fp = fopen(argv[1], "r")) == 0 && (printf(str[1], argv[1]), exit(1)) );
15 :
16 :     io = 0;
17 :
18 :     while (fp,1)
19 :     {
20 :         for(i = 0; i != 16; j[i++] = fgetc(fp));
21 :
22 :         if (j[0] == -1)
23 :             break;
24 :
25 :         printf("%4x: ",io);
26 :
27 :         if (argc == 2)
28 :         {
29 :             for (i = 0; i < 16; i++)
30 :                 printf( (j[i] != -1) ? psz : "   ", j[i]);
31 :
32 :             printf("   ");
33 :         }
34 :
35 :         for (i = 0; i < 16; i++)
36 :         {
37 :             (j[i] != -1) ? ((D(j[i]) == 0 && (*(j + i) = '.')), putchar(j[i]))
38 :                          : putchar(' ');
39 :         }
40 :
41 :         printf("\n");
42 :         io += i;
43 :     }
44 : }
45 :
46 : D(r)
47 : {
48 :     return r >= ' ' && r <= '\~';
49 : }
これで、どこにでもある普通のC言語ソースコードになりましたＹＯ～～＾＾；）


一応プログラムの流れを説明します。

パラメータが指定されていないと、
13行目で「ダンプするファイルが必要だよ」という旨のメッセージを表示して、プログラム終了。

その後、ダンプするファイルの読み込みに失敗した場合、
「ファイルを開くのに失敗しました」という旨のメッセージを表示して、プログラム終了。
（↑この際、ココで紹介した技を使っています）

20行目でファイルの内容を1byteずつ読み込みます。
fgetc関数を使用している為、ファイルの読み込みに失敗した場合は -1が返されます。
（↑これ、このソースコードを読む際に、非常に重要になってきます）

30行目では、
ファイルの読み込みに成功している場合は、"%2x"でバイナリの値をダンプ、
ファイルの読み込みに失敗している場合は、スペースを表示します。

37,38行目では、
ファイルの読み込みに成功している場合、
該当1byteを関数Dに渡し、戻りが0の場合はドットを表示します。戻りが1の場合は、アスキー文字の範囲の為そのまま表示します。
ファイルの読み込みが失敗している場合、スペースを表示します。

46～48行目の関数Dは、入力文字が スペース ～ ~(チルダ)の範囲にあるかを判定して結果を返します。
これにより、入力文字がアスキー文字か否かを判定します。


・・・といったわけで、ファイルを読み込み、バイナリコードとアスキー文字を表示するプログラムの流れが分かりました♪

いやぁ～～、IOCCCのコードリーディングって面白いですね～～＾＾