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60
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378
|
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<html lang="ja-JP">
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<meta charset="utf-8">
<meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge">
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<title>PHPerKaigi 2022 トークン問題の解説 | REPL: Rest-Eat-Program Loop</title>
<meta name="description" content="PHPerKaigi 2022 で私が作成した PHPer チャレンジ問題を解説する。">
<meta name="author" content="nsfisis">
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<h1 class="post-title">PHPerKaigi 2022 トークン問題の解説</h1>
<div class="post-meta">
Posted on <time>2022-04-09</time>, updated on <time>2022-04-16</time>
</div>
<ul class="post-tags">
<li><a href="https://blog.nsfisis.dev/tags/conference">conference</a></li>
<li><a href="https://blog.nsfisis.dev/tags/php">php</a></li>
<li><a href="https://blog.nsfisis.dev/tags/phperkaigi">phperkaigi</a></li>
</ul>
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<div class="post-content">
<section>
<h1>更新履歴</h1>
<ul>
<li>2022-04-09: 公開</li>
<li>2022-04-16: 2問目、3問目の解説を追加、1問目に加筆</li>
</ul>
</section>
<h1 id="はじめに">はじめに</h1>
<p>本日開始された <a href="https://phperkaigi.jp/2022/">PHPerKaigi 2022</a> の PHPer チャレンジにおいて、弊社 <a href="https://www.dgcircus.com/">デジタルサーカス株式会社</a> の問題を 3問作成した。この記事では、これらの問題の解説をおこなう。</p>
<p>リポジトリはこちら: <a href="https://github.com/nsfisis/PHPerKaigi2022-tokens">https://github.com/nsfisis/PHPerKaigi2022-tokens</a></p>
<h1 id="第1問-brainf_ckphp">第1問 brainf_ck.php</h1>
<p>ソースコードはこちら。実行には PHP 8.1 以上が必要なので注意。</p>
<div class="highlight"><pre tabindex="0" style="color:#f8f8f2;background-color:#272822;-moz-tab-size:4;-o-tab-size:4;tab-size:4"><code class="language-php" data-lang="php"><span style="color:#f92672"><?</span><span style="color:#a6e22e">php</span>
<span style="color:#66d9ef">declare</span>(<span style="color:#a6e22e">strict_types</span><span style="color:#f92672">=</span><span style="color:#ae81ff">0</span><span style="color:#a6e22e">O1</span>);
<span style="color:#66d9ef">namespace</span> <span style="color:#a6e22e">Dgcircus\PHPerKaigi\Y2022</span>;
<span style="color:#e6db74">/**
</span><span style="color:#e6db74"> * @todo
</span><span style="color:#e6db74"> * Run this program to acquire a PHPer token.
</span><span style="color:#e6db74"> */</span>
<span style="color:#a6e22e">https</span><span style="color:#f92672">://</span><span style="color:#a6e22e">creativecommons</span><span style="color:#f92672">.</span><span style="color:#a6e22e">org</span><span style="color:#f92672">/</span><span style="color:#a6e22e">publicdomain</span><span style="color:#f92672">/</span><span style="color:#a6e22e">zero</span><span style="color:#f92672">/</span><span style="color:#ae81ff">1.0</span><span style="color:#f92672">/</span>
<span style="color:#a6e22e">\error_reporting</span>(<span style="color:#f92672">~+!</span><span style="color:#e6db74">'We are hiring!'</span>);
$z <span style="color:#f92672">=</span> <span style="color:#a6e22e">fn</span>($f) <span style="color:#f92672">=></span> (<span style="color:#a6e22e">fn</span>($x) <span style="color:#f92672">=></span> $f(<span style="color:#a6e22e">fn</span>(<span style="color:#f92672">...</span>$xs) <span style="color:#f92672">=></span> $x($x)(<span style="color:#f92672">...</span>$xs)))(<span style="color:#a6e22e">fn</span>($x) <span style="color:#f92672">=></span> $f(<span style="color:#a6e22e">fn</span>(<span style="color:#f92672">...</span>$xs) <span style="color:#f92672">=></span> $x($x)(<span style="color:#f92672">...</span>$xs)));
$id <span style="color:#f92672">=</span> <span style="color:#a6e22e">\spl_object_id</span>(<span style="color:#f92672">...</span>);
$put <span style="color:#f92672">=</span> <span style="color:#a6e22e">fn</span>($c) <span style="color:#f92672">=></span> <span style="color:#a6e22e">\printf</span>(<span style="color:#e6db74">'%c'</span>, $c);
$mm <span style="color:#f92672">=</span> <span style="color:#a6e22e">fn</span>($p, $n) <span style="color:#f92672">=></span> <span style="color:#66d9ef">new</span> <span style="color:#a6e22e">\ArrayObject</span>(<span style="color:#a6e22e">\array_fill</span>(<span style="color:#f92672">+!!</span>[], $n, $p));
$👉 <span style="color:#f92672">=</span> <span style="color:#a6e22e">fn</span>($m, $p, $b, $e, $mp, $pc) <span style="color:#f92672">=></span> [<span style="color:#f92672">++</span>$mp, <span style="color:#f92672">++</span>$pc];
$👈 <span style="color:#f92672">=</span> <span style="color:#a6e22e">fn</span>($m, $p, $b, $e, $mp, $pc) <span style="color:#f92672">=></span> [<span style="color:#f92672">--</span>$mp, <span style="color:#f92672">++</span>$pc];
$👍 <span style="color:#f92672">=</span> <span style="color:#a6e22e">fn</span>($m, $p, $b, $e, $mp, $pc) <span style="color:#f92672">=></span> [$mp, <span style="color:#f92672">++</span>$pc, <span style="color:#f92672">++</span>$m[$mp]];
$👎 <span style="color:#f92672">=</span> <span style="color:#a6e22e">fn</span>($m, $p, $b, $e, $mp, $pc) <span style="color:#f92672">=></span> [$mp, <span style="color:#f92672">++</span>$pc, <span style="color:#f92672">--</span>$m[$mp]];
$📝 <span style="color:#f92672">=</span> <span style="color:#a6e22e">fn</span>($m, $p, $b, $e, $mp, $pc) <span style="color:#f92672">=></span> [$mp, <span style="color:#f92672">++</span>$pc, $put($m[$mp])];
$🤡 <span style="color:#f92672">=</span> <span style="color:#a6e22e">fn</span>($m, $p, $b, $e, $mp, $pc) <span style="color:#f92672">=></span> <span style="color:#a6e22e">match</span> ($m[$mp]) {
<span style="color:#f92672">+!!</span>[] <span style="color:#f92672">=></span> [$mp, $z(<span style="color:#a6e22e">fn</span>($loop) <span style="color:#f92672">=></span> <span style="color:#a6e22e">fn</span>($pc, $n) <span style="color:#f92672">=></span> <span style="color:#a6e22e">match</span> ($id($p[$pc])) {
$b <span style="color:#f92672">=></span> $loop(<span style="color:#f92672">++</span>$pc, <span style="color:#f92672">++</span>$n),
$e <span style="color:#f92672">=></span> $n <span style="color:#f92672">===</span> <span style="color:#f92672">+!!</span>[] <span style="color:#f92672">?</span> <span style="color:#f92672">++</span>$pc <span style="color:#f92672">:</span> $loop(<span style="color:#f92672">++</span>$pc, <span style="color:#f92672">--</span>$n),
<span style="color:#66d9ef">default</span> <span style="color:#f92672">=></span> $loop(<span style="color:#f92672">++</span>$pc, $n),
})($pc, <span style="color:#f92672">-!</span>[])],
<span style="color:#66d9ef">default</span> <span style="color:#f92672">=></span> [$mp, <span style="color:#f92672">++</span>$pc],
};
$🎪 <span style="color:#f92672">=</span> <span style="color:#a6e22e">fn</span>($m, $p, $b, $e, $mp, $pc) <span style="color:#f92672">=></span> <span style="color:#a6e22e">match</span> ($m[$mp]) {
<span style="color:#f92672">+!!</span>[] <span style="color:#f92672">=></span> [$mp, <span style="color:#f92672">++</span>$pc],
<span style="color:#66d9ef">default</span> <span style="color:#f92672">=></span> [$mp, $z(<span style="color:#a6e22e">fn</span>($loop) <span style="color:#f92672">=></span> <span style="color:#a6e22e">fn</span>($pc, $n) <span style="color:#f92672">=></span> <span style="color:#a6e22e">match</span> ($id($p[$pc])) {
$e <span style="color:#f92672">=></span> $loop(<span style="color:#f92672">--</span>$pc, <span style="color:#f92672">++</span>$n),
$b <span style="color:#f92672">=></span> $n <span style="color:#f92672">===</span> <span style="color:#f92672">+!!</span>[] <span style="color:#f92672">?</span> $pc<span style="color:#f92672">+!</span>[] <span style="color:#f92672">:</span> $loop(<span style="color:#f92672">--</span>$pc, <span style="color:#f92672">--</span>$n),
<span style="color:#66d9ef">default</span> <span style="color:#f92672">=></span> $loop(<span style="color:#f92672">--</span>$pc, $n),
})($pc, <span style="color:#f92672">-!</span>[])],
};
$🐘 <span style="color:#f92672">=</span> <span style="color:#a6e22e">fn</span>($p) <span style="color:#f92672">=></span> $z(<span style="color:#a6e22e">fn</span>($loop) <span style="color:#f92672">=></span> <span style="color:#a6e22e">fn</span>($m, $p, $b, $e, $mp, $pc) <span style="color:#f92672">=></span>
<span style="color:#a6e22e">isset</span>($p[$pc]) <span style="color:#f92672">&&</span> $loop($m, $p, $b, $e, <span style="color:#f92672">...</span>($p[$pc]($m, $p, $b, $e, $mp, $pc)))
)($mm(<span style="color:#f92672">+!!</span>[], <span style="color:#f92672">+</span>(<span style="color:#f92672">!</span>[]<span style="color:#f92672">.!</span>[])), $p, $id($🤡), $id($🎪), <span style="color:#f92672">+!!</span>[], <span style="color:#f92672">+!!</span>[]);
$🐘([
$👍, $👍, $👍, $👍, $👍, $👍, $👍, $👍, $👍, $👍,
$🤡,
$👉, $👍, $👍, $👍,
$👉, $👍, $👍, $👍, $👍, $👍,
$👉, $👍, $👍, $👍, $👍, $👍, $👍, $👍, $👍, $👍, $👍, $👍, $👍,
$👉, $👍, $👍, $👍, $👍, $👍, $👍, $👍, $👍, $👍, $👍,
$👈, $👈, $👈, $👈, $👎,
$🎪,
$👉, $👍, $👍, $👍, $👍, $👍, $📝,
$👎, $👎, $📝,
$👉, $👎, $👎, $👎, $📝,
$👉, $👎, $👎, $👎, $📝,
$👎, $👎, $📝,
$👎, $📝,
$👈, $📝,
$👉, $👉, $👎, $👎, $📝,
$👍, $👍, $👍, $👍, $👍, $👍, $👍, $📝,
$👈, $👎, $👎, $👎, $👎, $📝,
$👈, $📝,
$👉, $👍, $👍, $📝,
$👉, $👎, $📝,
$👈, $📝,
]);
</code></pre></div><p>この問題は、単に適切なバージョンの PHP で動かせばトークンが得られる。</p>
<h2 id="解説">解説</h2>
<h3 id="絵文字">絵文字</h3>
<p>まず目につくのは大量の絵文字だろう。
PHP は識別子に使用できる文字の範囲が広く、絵文字も使うことができる。</p>
<h3 id="プログラム全体">プログラム全体</h3>
<p>Brainf*ck のインタプリタとプログラムになっている。
Brainf*ck とは、難解プログラミング言語のひとつであり、ここで説明するよりも Wikipedia の該当ページを読んだ方がよい。</p>
<p><a href="https://ja.wikipedia.org/wiki/Brainfuck">https://ja.wikipedia.org/wiki/Brainfuck</a></p>
<p>なお、brainf*ck プログラムを普通の書き方で書くと、次のようになる。</p>
<pre tabindex="0"><code>+ + + + + + + + + +
[
> + + +
> + + + + +
> + + + + + + + + + + + +
> + + + + + + + + + +
< < < < -
]
> + + + + + .
- - .
> - - - .
> - - - .
- - .
- .
< .
> > - - .
+ + + + + + + .
< - - - - .
< .
> + + .
> - .
< .
</code></pre><p>実行結果はこちら: <a href="https://ideone.com/22VWmb">https://ideone.com/22VWmb</a></p>
<p>それぞれの絵文字で表された関数が、各命令に対応している。</p>
<ul>
<li><code>$👉</code>: <code>></code></li>
<li><code>$👈</code>: <code><</code></li>
<li><code>$👍</code>: <code>+</code></li>
<li><code>$👎</code>: <code>-</code></li>
<li><code>$📝</code>: <code>.</code></li>
<li><code>$🤡</code>: <code>[</code></li>
<li><code>$🎪</code>: <code>]</code></li>
</ul>
<p><code>,</code> (入力) に対応する関数はない (このプログラムでは使わないので用意していない)。</p>
<p>なお、<code>$🐘</code> はいわゆる main 関数であり、プログラムの実行部分である。</p>
<h3 id="絵文字の選択">絵文字の選択</h3>
<p>おおよそ意味に合致するよう選んでいるが、<code>$🤡</code> と <code>$🎪</code> は弊社デジタルサーカスにちなんでいる。
また、<code>$🐘</code> は PHP のマスコットの象に由来する。</p>
<h3 id="strict_types">strict_types</h3>
<p><code>declare</code> 文の <code>strict_types</code> に指定できるのは、<code>0</code> か <code>1</code> の数値リテラルだが、
<code>0x0</code> や <code>0b1</code> のような値も受け付ける。
今回は、PHP 8.1 から追加された、<code>0O</code> または <code>0o</code> から始まる八進数リテラルを使った。</p>
<h3 id="url">URL</h3>
<p>ソースコードのライセンスを示したこの部分だが、</p>
<div class="highlight"><pre tabindex="0" style="color:#f8f8f2;background-color:#272822;-moz-tab-size:4;-o-tab-size:4;tab-size:4"><code class="language-php" data-lang="php"><span style="color:#a6e22e">https</span><span style="color:#f92672">://</span><span style="color:#a6e22e">creativecommons</span><span style="color:#f92672">.</span><span style="color:#a6e22e">org</span><span style="color:#f92672">/</span><span style="color:#a6e22e">publicdomain</span><span style="color:#f92672">/</span><span style="color:#a6e22e">zero</span><span style="color:#f92672">/</span><span style="color:#ae81ff">1.0</span><span style="color:#f92672">/</span>
</code></pre></div><p>完全に合法な PHP のコードである。
<code>https:</code> 部分はラベル、<code>//</code> 以降は行コメントになっている。</p>
<h3 id="リテラルなしで数値を生成する">リテラルなしで数値を生成する</h3>
<p>ソースコード中に、ほとんど数値リテラルが書かれていないことにお気づきだろうか。
PHP では、型変換を利用することで任意の整数を作り出すことができる。</p>
<div class="highlight"><pre tabindex="0" style="color:#f8f8f2;background-color:#272822;-moz-tab-size:4;-o-tab-size:4;tab-size:4"><code class="language-php" data-lang="php"><span style="color:#a6e22e">assert</span>(<span style="color:#ae81ff">0</span> <span style="color:#f92672">===</span> <span style="color:#f92672">+!!</span>[]);
<span style="color:#a6e22e">assert</span>(<span style="color:#ae81ff">1</span> <span style="color:#f92672">===</span> <span style="color:#f92672">+!</span>[]);
<span style="color:#a6e22e">assert</span>(<span style="color:#ae81ff">2</span> <span style="color:#f92672">===</span> <span style="color:#f92672">!</span>[]<span style="color:#f92672">+!</span>[]);
<span style="color:#a6e22e">assert</span>(<span style="color:#ae81ff">3</span> <span style="color:#f92672">===</span> <span style="color:#f92672">!</span>[]<span style="color:#f92672">+!</span>[]<span style="color:#f92672">+!</span>[]);
<span style="color:#a6e22e">assert</span>(<span style="color:#ae81ff">10</span> <span style="color:#f92672">===</span> <span style="color:#f92672">+</span>(<span style="color:#f92672">!</span>[]<span style="color:#f92672">.+!!</span>[]));
</code></pre></div><p><code>[]</code> に <code>!</code> を適用すると <code>true</code> が返ってくる。それに <code>+</code>
を適用すると、<code>bool</code> から <code>int</code> ヘの型変換が走り、<code>1</code> が生成される。<code>10</code>
はさらにトリッキーだ。まず <code>1</code> と <code>0</code> を作り、<code>.</code> で文字列として結合する
(<code>'10'</code>)。これに <code>+</code> を適用すると、<code>string</code> から <code>int</code>
への型変換が走り、<code>10</code> が生まれる (コード量に頓着しないなら、<code>1</code> を 10
個足し合わせてももちろん 10 が作れる)。</p>
<p>また、<code>error_reporting</code> に指定しているのは <code>-1</code> である。
これは、<code>!</code> によって文字列を <code>false</code> にし、<code>+</code> によって <code>false</code> を <code>0</code> にし、さらにビット反転して <code>-1</code> にしている。</p>
<h3 id="if-文なしで条件分岐"><code>if</code> 文なしで条件分岐</h3>
<p>三項演算子ないし <code>match</code> 式を使うことで、<code>if</code> を一切書かずに条件分岐ができる。
また、<code>&&</code> / <code>||</code> も使えることがある。
遅延評価が不要なケースでは、<code>[$t, $f][$cond]</code> のような形で分岐することもできる。</p>
<h3 id="whilefor-文なしでループ"><code>while</code>、<code>for</code> 文なしでループ</h3>
<p>不動点コンビネータを使って無名再帰する (詳しい説明は省略する。これらの単語で検索してほしい)。
ここでは、一般に Z コンビネータとして知られるものを使った (<code>$z</code>)。</p>
<p>実際のところ、<code>$🤡</code> や <code>$🎪</code>、<code>$🐘</code> は、一度 Scheme (Lisp の一種) で書いてから PHP に翻訳する形で記述した。</p>
<p>なお、PHP は末尾再帰の最適化をおこなわない (少なくとも今のところは) ので、
あまりに長い brainf*ck プログラムを書くとスタックオーバーフローする。</p>
<h1 id="第2問-riddlephp">第2問 riddle.php</h1>
<p>ソースコードはこちら。実行には PHP 8.0 以上が必要なので注意。</p>
<div class="highlight"><pre tabindex="0" style="color:#f8f8f2;background-color:#272822;-moz-tab-size:4;-o-tab-size:4;tab-size:4"><code class="language-php" data-lang="php"><span style="color:#f92672"><?</span><span style="color:#a6e22e">php</span>
<span style="color:#e6db74">/*********************************************************
</span><span style="color:#e6db74"> * This program displays a PHPer token. *
</span><span style="color:#e6db74"> * Guess 'N'. *
</span><span style="color:#e6db74"> * *
</span><span style="color:#e6db74"> * Hints: *
</span><span style="color:#e6db74"> * - N itself has no special meaning, e.g., 42, 8128, *
</span><span style="color:#e6db74"> * it is selected at random. *
</span><span style="color:#e6db74"> * - Each element of $token represents a single letter. *
</span><span style="color:#e6db74"> * - One letter consists of 5x5 cells. *
</span><span style="color:#e6db74"> * - Remember, the output is a complete PHPer token. *
</span><span style="color:#e6db74"> * *
</span><span style="color:#e6db74"> * License: *
</span><span style="color:#e6db74"> * https://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/ *
</span><span style="color:#e6db74"> *********************************************************/</span>
<span style="color:#66d9ef">const</span> <span style="color:#66d9ef">N</span> <span style="color:#f92672">=</span> <span style="color:#ae81ff">0</span> <span style="color:#75715e">/* Change it to your answer. */</span>;
<span style="color:#a6e22e">assert</span>(<span style="color:#ae81ff">0</span> <span style="color:#f92672"><=</span> <span style="color:#a6e22e">N</span> <span style="color:#f92672">&&</span> <span style="color:#a6e22e">N</span> <span style="color:#f92672"><=</span> <span style="color:#ae81ff">0</span><span style="color:#a6e22e">b11111_11111_11111_11111_11111</span>);
$token <span style="color:#f92672">=</span> [
<span style="color:#ae81ff">0x14B499C</span>,
<span style="color:#ae81ff">0x0BE34CC</span>, <span style="color:#ae81ff">0x01C9C69</span>,
<span style="color:#ae81ff">0x0ECA069</span>, <span style="color:#ae81ff">0x01C2449</span>, <span style="color:#ae81ff">0x0FDB166</span>, <span style="color:#ae81ff">0x01C9C69</span>,
<span style="color:#ae81ff">0x01C1C66</span>, <span style="color:#ae81ff">0x0FC1C47</span>, <span style="color:#ae81ff">0x01C1C66</span>,
<span style="color:#ae81ff">0x10C5858</span>, <span style="color:#ae81ff">0x1E4E3B8</span>, <span style="color:#ae81ff">0x1A2F2F8</span>,
];
<span style="color:#66d9ef">foreach</span> ($token <span style="color:#66d9ef">as</span> $x) {
$x <span style="color:#f92672">=</span> $x <span style="color:#f92672">^</span> <span style="color:#a6e22e">N</span>;
$x <span style="color:#f92672">=</span> <span style="color:#a6e22e">sprintf</span>(<span style="color:#e6db74">'%025b'</span>, $x);
$x <span style="color:#f92672">=</span> <span style="color:#a6e22e">str_replace</span>(<span style="color:#a6e22e">search</span><span style="color:#f92672">:</span> [<span style="color:#e6db74">'0'</span>, <span style="color:#e6db74">'1'</span>], <span style="color:#a6e22e">replace</span><span style="color:#f92672">:</span> [<span style="color:#e6db74">' '</span>, <span style="color:#e6db74">'#'</span>], <span style="color:#a6e22e">subject</span><span style="color:#f92672">:</span> $x);
$x <span style="color:#f92672">=</span> <span style="color:#a6e22e">implode</span>(<span style="color:#e6db74">"</span><span style="color:#ae81ff">\n</span><span style="color:#e6db74">"</span>, <span style="color:#a6e22e">str_split</span>($x, <span style="color:#a6e22e">length</span><span style="color:#f92672">:</span> <span style="color:#ae81ff">5</span>));
<span style="color:#66d9ef">echo</span> <span style="color:#e6db74">"</span><span style="color:#e6db74">{</span>$x<span style="color:#e6db74">}</span><span style="color:#ae81ff">\n\n</span><span style="color:#e6db74">"</span>;
}
</code></pre></div><p>さて、この問題はさきほどのように単純に実行しただけでは、謎のブロックが表示されるだけでトークンは得られない。
トークンを得るためには、ソースコードを読み、定数 <code>N</code> を特定する必要がある。</p>
<p>ここでは、私の想定解を解説する。</p>
<h2 id="読解">読解</h2>
<p>まずはソースコードを読んでいく。</p>
<div class="highlight"><pre tabindex="0" style="color:#f8f8f2;background-color:#272822;-moz-tab-size:4;-o-tab-size:4;tab-size:4"><code class="language-php" data-lang="php">$token <span style="color:#f92672">=</span> [
<span style="color:#75715e">// 略
</span><span style="color:#75715e"></span>];
</code></pre></div><p>数値からなる <code>$token</code> があり、各要素をループしている。</p>
<div class="highlight"><pre tabindex="0" style="color:#f8f8f2;background-color:#272822;-moz-tab-size:4;-o-tab-size:4;tab-size:4"><code class="language-php" data-lang="php"> $x <span style="color:#f92672">=</span> $x <span style="color:#f92672">^</span> <span style="color:#a6e22e">N</span>;
</code></pre></div><p>まずは排他的論理和 (xor) を取り、</p>
<div class="highlight"><pre tabindex="0" style="color:#f8f8f2;background-color:#272822;-moz-tab-size:4;-o-tab-size:4;tab-size:4"><code class="language-php" data-lang="php"> $x <span style="color:#f92672">=</span> <span style="color:#a6e22e">sprintf</span>(<span style="color:#e6db74">'%025b'</span>, $x);
</code></pre></div><p>二進数に変換して、</p>
<div class="highlight"><pre tabindex="0" style="color:#f8f8f2;background-color:#272822;-moz-tab-size:4;-o-tab-size:4;tab-size:4"><code class="language-php" data-lang="php"> $x <span style="color:#f92672">=</span> <span style="color:#a6e22e">str_replace</span>(<span style="color:#a6e22e">search</span><span style="color:#f92672">:</span> [<span style="color:#e6db74">'0'</span>, <span style="color:#e6db74">'1'</span>], <span style="color:#a6e22e">replace</span><span style="color:#f92672">:</span> [<span style="color:#e6db74">' '</span>, <span style="color:#e6db74">'#'</span>], <span style="color:#a6e22e">subject</span><span style="color:#f92672">:</span> $x);
</code></pre></div><p>0 を空白に、1 を <code>#</code> にし、</p>
<div class="highlight"><pre tabindex="0" style="color:#f8f8f2;background-color:#272822;-moz-tab-size:4;-o-tab-size:4;tab-size:4"><code class="language-php" data-lang="php"> $x <span style="color:#f92672">=</span> <span style="color:#a6e22e">implode</span>(<span style="color:#e6db74">"</span><span style="color:#ae81ff">\n</span><span style="color:#e6db74">"</span>, <span style="color:#a6e22e">str_split</span>($x, <span style="color:#a6e22e">length</span><span style="color:#f92672">:</span> <span style="color:#ae81ff">5</span>));
</code></pre></div><p>5文字ごとに区切ったあと、改行で結合している。</p>
<h2 id="ヒント">ヒント</h2>
<p>次に、ソースコードに書いてあるヒントを読んでいく。</p>
<ul>
<li><code>N</code> それ自体は、42 や 8128 といったような特別な意味を持たず、ランダムに決められている</li>
<li><code>$token</code> の各要素は、1文字を表す</li>
<li>1文字は 5x5 のセルからなる</li>
<li>出力されるのは、完全な PHPer トークンである</li>
</ul>
<p>ここで、PHPer トークンは必ず <code>#</code> 記号から始まることを思いだすと、
<code>$token</code> の最初の数字 <code>0x14B499C</code> は、変換の結果 <code>#</code> になるのではないかと予想される (なお、このことは、リポジトリの README ファイルに追加ヒントとして書かれている)。</p>
<h2 id="解く">解く</h2>
<p>ここまでわかれば、あと一歩で解ける。すなわち、<code>0x14B499C</code> が <code>#</code> に変換されるような <code>N</code> を見つければよい。</p>
<p><code>N</code> は高々</p>
<div class="highlight"><pre tabindex="0" style="color:#f8f8f2;background-color:#272822;-moz-tab-size:4;-o-tab-size:4;tab-size:4"><code class="language-php" data-lang="php"><span style="color:#a6e22e">assert</span>(<span style="color:#ae81ff">0</span> <span style="color:#f92672"><=</span> <span style="color:#a6e22e">N</span> <span style="color:#f92672">&&</span> <span style="color:#a6e22e">N</span> <span style="color:#f92672"><=</span> <span style="color:#ae81ff">0</span><span style="color:#a6e22e">b11111_11111_11111_11111_11111</span>);
</code></pre></div><p>なのでブルートフォースしてもよいが、ここではブルートフォースしない方法を紹介する。</p>
<div class="highlight"><pre tabindex="0" style="color:#f8f8f2;background-color:#272822;-moz-tab-size:4;-o-tab-size:4;tab-size:4"><code class="language-php" data-lang="php"><span style="color:#f92672"><?</span><span style="color:#a6e22e">php</span>
$x <span style="color:#f92672">=</span> <span style="color:#ae81ff">0x14B499C</span>;
$x <span style="color:#f92672">=</span> $x <span style="color:#f92672">^</span> <span style="color:#a6e22e">N</span>;
$x <span style="color:#f92672">=</span> <span style="color:#a6e22e">sprintf</span>(<span style="color:#e6db74">'%025b'</span>, $x);
$x <span style="color:#f92672">=</span> <span style="color:#a6e22e">str_replace</span>(<span style="color:#a6e22e">search</span><span style="color:#f92672">:</span> [<span style="color:#e6db74">'0'</span>, <span style="color:#e6db74">'1'</span>], <span style="color:#a6e22e">replace</span><span style="color:#f92672">:</span> [<span style="color:#e6db74">' '</span>, <span style="color:#e6db74">'#'</span>], <span style="color:#a6e22e">subject</span><span style="color:#f92672">:</span> $x);
$x <span style="color:#f92672">=</span> <span style="color:#a6e22e">implode</span>(<span style="color:#e6db74">"</span><span style="color:#ae81ff">\n</span><span style="color:#e6db74">"</span>, <span style="color:#a6e22e">str_split</span>($x, <span style="color:#a6e22e">length</span><span style="color:#f92672">:</span> <span style="color:#ae81ff">5</span>));
<span style="color:#a6e22e">assert</span>($x <span style="color:#f92672">===</span>
<span style="color:#e6db74">" # # </span><span style="color:#ae81ff">\n</span><span style="color:#e6db74">"</span> <span style="color:#f92672">.</span>
<span style="color:#e6db74">"#####</span><span style="color:#ae81ff">\n</span><span style="color:#e6db74">"</span> <span style="color:#f92672">.</span>
<span style="color:#e6db74">" # # </span><span style="color:#ae81ff">\n</span><span style="color:#e6db74">"</span> <span style="color:#f92672">.</span>
<span style="color:#e6db74">"#####</span><span style="color:#ae81ff">\n</span><span style="color:#e6db74">"</span> <span style="color:#f92672">.</span>
<span style="color:#e6db74">" # # "</span>);
</code></pre></div><p>この一連の変換に対する逆変換を考えると、次のようになる。</p>
<div class="highlight"><pre tabindex="0" style="color:#f8f8f2;background-color:#272822;-moz-tab-size:4;-o-tab-size:4;tab-size:4"><code class="language-php" data-lang="php"><span style="color:#f92672"><?</span><span style="color:#a6e22e">php</span>
$x <span style="color:#f92672">=</span>
<span style="color:#e6db74">" # # </span><span style="color:#ae81ff">\n</span><span style="color:#e6db74">"</span> <span style="color:#f92672">.</span>
<span style="color:#e6db74">"#####</span><span style="color:#ae81ff">\n</span><span style="color:#e6db74">"</span> <span style="color:#f92672">.</span>
<span style="color:#e6db74">" # # </span><span style="color:#ae81ff">\n</span><span style="color:#e6db74">"</span> <span style="color:#f92672">.</span>
<span style="color:#e6db74">"#####</span><span style="color:#ae81ff">\n</span><span style="color:#e6db74">"</span> <span style="color:#f92672">.</span>
<span style="color:#e6db74">" # # "</span>;
$x <span style="color:#f92672">=</span> <span style="color:#a6e22e">implode</span>(<span style="color:#e6db74">''</span>, <span style="color:#a6e22e">explode</span>(<span style="color:#e6db74">"</span><span style="color:#ae81ff">\n</span><span style="color:#e6db74">"</span>, $x));
$x <span style="color:#f92672">=</span> <span style="color:#a6e22e">str_replace</span>(<span style="color:#a6e22e">search</span><span style="color:#f92672">:</span> [<span style="color:#e6db74">' '</span>, <span style="color:#e6db74">'#'</span>], <span style="color:#a6e22e">replace</span><span style="color:#f92672">:</span> [<span style="color:#e6db74">'0'</span>, <span style="color:#e6db74">'1'</span>], <span style="color:#a6e22e">subject</span><span style="color:#f92672">:</span> $x);
$x <span style="color:#f92672">=</span> <span style="color:#a6e22e">bindec</span>($x);
$n <span style="color:#f92672">=</span> $x <span style="color:#f92672">^</span> <span style="color:#ae81ff">0x14B499C</span>;
<span style="color:#66d9ef">echo</span> <span style="color:#e6db74">"N = </span><span style="color:#e6db74">$n\n</span><span style="color:#e6db74">"</span>;
</code></pre></div><p>これを実行すると、<code>N</code> が得られる。</p>
<h1 id="第3問-toquinephp">第3問 toquine.php</h1>
<p>ソースコードはこちら。</p>
<div class="highlight"><pre tabindex="0" style="color:#f8f8f2;background-color:#272822;-moz-tab-size:4;-o-tab-size:4;tab-size:4"><code class="language-php" data-lang="php"><span style="color:#f92672"><?</span><span style="color:#a6e22e">php</span>
<span style="color:#75715e">// License: https://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/
</span><span style="color:#75715e">// This is a quine-like program to generate a PHPer token.
</span><span style="color:#75715e">// Execute it like this: php toquine.php | php | php | php | ...
</span><span style="color:#75715e"></span>
$s <span style="color:#f92672">=</span> <span style="color:#e6db74"><<<'</span><span style="color:#e6db74">Q</span><span style="color:#e6db74">'
</span><span style="color:#e6db74"><?cuc
</span><span style="color:#e6db74">// Yvprafr: uggcf://perngvirpbzzbaf.bet/choyvpqbznva/mreb/1.0/
</span><span style="color:#e6db74">// Guvf vf n dhvar-yvxr cebtenz gb trarengr n CUCre gbxra.
</span><span style="color:#e6db74">// Rkrphgr vg yvxr guvf: cuc gbdhvar.cuc | cuc | cuc | cuc | ...
</span><span style="color:#e6db74">%f$f = %f;
</span><span style="color:#e6db74">$f = fge_ebg13($f); $kf = [
</span><span style="color:#e6db74">%f,
</span><span style="color:#e6db74">];
</span><span style="color:#e6db74">$g = ahyy.snyfr; sbe ($v = 0; $v <= vagqvi(__YVAR__-035,6); ++$v) vs (!vffrg($kf[$v])) oernx; ryfr
</span><span style="color:#e6db74">$g .= vzcybqr("\a", fge_fcyvg(fge_ercynpr(['0','1'], [' ','##'], fcevags(pue(37) . '025o', $kf[$v])), 012)) . "\a\a";
</span><span style="color:#e6db74">$jf = neenl_znc(sa($j) => vzcybqr(', ', $j), neenl_puhax(neenl_znc(sa($k) => fcevags('0k' . pue(37) . '07K', $k), $kf), 10));
</span><span style="color:#e6db74">cevags($f, $g, fge_ebg13("<<<'Q'\a{$f}\aQ"), vzcybqr(",\a", $jf));
</span><span style="color:#e6db74"></span><span style="color:#e6db74">Q</span>;
$s <span style="color:#f92672">=</span> <span style="color:#a6e22e">str_rot13</span>($s); $xs <span style="color:#f92672">=</span> [
<span style="color:#ae81ff">0x0AFABEA</span>, <span style="color:#ae81ff">0x1F294A7</span>, <span style="color:#ae81ff">0x1F2109F</span>, <span style="color:#ae81ff">0x1F294A7</span>, <span style="color:#ae81ff">0x0002800</span>, <span style="color:#ae81ff">0x1F2109F</span>, <span style="color:#ae81ff">0x0117041</span>, <span style="color:#ae81ff">0x1F294A7</span>, <span style="color:#ae81ff">0x1FAD6B5</span>, <span style="color:#ae81ff">0x1F295B7</span>,
<span style="color:#ae81ff">0x010FC21</span>, <span style="color:#ae81ff">0x1FAD6B5</span>, <span style="color:#ae81ff">0x1151151</span>, <span style="color:#ae81ff">0x010FC21</span>, <span style="color:#ae81ff">0x1F294A7</span>, <span style="color:#ae81ff">0x1F295B7</span>, <span style="color:#ae81ff">0x1FAD6B5</span>, <span style="color:#ae81ff">0x1F294A7</span>, <span style="color:#ae81ff">0x1F295B7</span>, <span style="color:#ae81ff">0x1F8C63F</span>,
<span style="color:#ae81ff">0x1F8C631</span>, <span style="color:#ae81ff">0x1FAD6B5</span>, <span style="color:#ae81ff">0x17AD6BD</span>, <span style="color:#ae81ff">0x17AD6BD</span>, <span style="color:#ae81ff">0x1F8C63F</span>, <span style="color:#ae81ff">0x1F295B7</span>,
];
$t <span style="color:#f92672">=</span> <span style="color:#66d9ef">null</span><span style="color:#f92672">.</span><span style="color:#66d9ef">false</span>; <span style="color:#66d9ef">for</span> ($i <span style="color:#f92672">=</span> <span style="color:#ae81ff">0</span>; $i <span style="color:#f92672"><=</span> <span style="color:#a6e22e">intdiv</span>(<span style="color:#66d9ef">__LINE__</span><span style="color:#f92672">-</span><span style="color:#ae81ff">035</span>,<span style="color:#ae81ff">6</span>); <span style="color:#f92672">++</span>$i) <span style="color:#66d9ef">if</span> (<span style="color:#f92672">!</span><span style="color:#a6e22e">isset</span>($xs[$i])) <span style="color:#66d9ef">break</span>; <span style="color:#66d9ef">else</span>
$t <span style="color:#f92672">.=</span> <span style="color:#a6e22e">implode</span>(<span style="color:#e6db74">"</span><span style="color:#ae81ff">\n</span><span style="color:#e6db74">"</span>, <span style="color:#a6e22e">str_split</span>(<span style="color:#a6e22e">str_replace</span>([<span style="color:#e6db74">'0'</span>,<span style="color:#e6db74">'1'</span>], [<span style="color:#e6db74">' '</span>,<span style="color:#e6db74">'##'</span>], <span style="color:#a6e22e">sprintf</span>(<span style="color:#a6e22e">chr</span>(<span style="color:#ae81ff">37</span>) <span style="color:#f92672">.</span> <span style="color:#e6db74">'025b'</span>, $xs[$i])), <span style="color:#ae81ff">012</span>)) <span style="color:#f92672">.</span> <span style="color:#e6db74">"</span><span style="color:#ae81ff">\n\n</span><span style="color:#e6db74">"</span>;
$ws <span style="color:#f92672">=</span> <span style="color:#a6e22e">array_map</span>(<span style="color:#a6e22e">fn</span>($w) <span style="color:#f92672">=></span> <span style="color:#a6e22e">implode</span>(<span style="color:#e6db74">', '</span>, $w), <span style="color:#a6e22e">array_chunk</span>(<span style="color:#a6e22e">array_map</span>(<span style="color:#a6e22e">fn</span>($x) <span style="color:#f92672">=></span> <span style="color:#a6e22e">sprintf</span>(<span style="color:#e6db74">'0x'</span> <span style="color:#f92672">.</span> <span style="color:#a6e22e">chr</span>(<span style="color:#ae81ff">37</span>) <span style="color:#f92672">.</span> <span style="color:#e6db74">'07X'</span>, $x), $xs), <span style="color:#ae81ff">10</span>));
<span style="color:#a6e22e">printf</span>($s, $t, <span style="color:#a6e22e">str_rot13</span>(<span style="color:#e6db74">"<<<'D'</span><span style="color:#ae81ff">\n</span><span style="color:#e6db74">{</span>$s<span style="color:#e6db74">}</span><span style="color:#ae81ff">\n</span><span style="color:#e6db74">D"</span>), <span style="color:#a6e22e">implode</span>(<span style="color:#e6db74">",</span><span style="color:#ae81ff">\n</span><span style="color:#e6db74">"</span>, $ws));
</code></pre></div><p>コメントにもあるとおり、次のようにして実行すれば答えがでてくる。</p>
<pre tabindex="0"><code class="language-shell-session" data-lang="shell-session">$ php toquine.php | php | php | php | ...
</code></pre><p>実際にはもう少しパイプで繋げなければならない。</p>
<h2 id="解説-1">解説</h2>
<h3 id="プログラム全体-1">プログラム全体</h3>
<p>コメントにもあるとおり、これは quine (風) のプログラムになっている。
Quine とは、自分のソースコードをそっくりそのまま出力するようなプログラムのことである。</p>
<p>このプログラムは、実行すると自身とほとんど同じプログラムを出力する。
異なるのはトークンになっている部分のみである。</p>
<h3 id="トークン">トークン</h3>
<p><code>$xs</code> がトークンに対応している。変換のロジックは <code>riddle.php</code> とほぼ同じなので省略する。</p>
<h3 id="状態保持">状態保持</h3>
<p>トークンの何文字目まで出力したかを、ソースコードを変えずに (quine なので) 覚えておく必要がある。
このプログラムでは、トークンが出力されるとソースコードがだんだんと長くなっていくのを利用して、<code>__LINE__</code> から情報を取得している。</p>
<h3 id="rot-13">ROT 13</h3>
<p>Quine は、素朴に書くとプログラムの一部が 2回記述されてしまう。
これがあまり美しくないので、<code>toquine.php</code> では、ROT 13 変換を使って難読化した。</p>
<p>それにしてもなぜこんなものが標準ライブラリに……。</p>
<h1 id="おわりに">おわりに</h1>
<p>解いていただいたみなさん、また、難易度調整につきあっていただいた社内のみなさん、ありがとうございました。</p>
<p>今回は直前に作りはじめたのもあり、3問だけかつ使い古されたネタばかりになってしまいましたが、
来年は 5問、より面白い問題を持っていきます。</p>
<p>実はもう作りはじめているので、どうか来年もありますように……。</p>
</div>
</article></main>
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