From f6c32b37ef5a50a0efc7aa039e86205ab657737b Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: nsfisis Date: Thu, 22 Jan 2026 06:54:31 +0900 Subject: add files --- main.typ | 505 +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 1 file changed, 505 insertions(+) create mode 100644 main.typ (limited to 'main.typ') diff --git a/main.typ b/main.typ new file mode 100644 index 0000000..213370e --- /dev/null +++ b/main.typ @@ -0,0 +1,505 @@ +#import "@preview/cades:0.3.1": qr-code +#import "@preview/codly:1.3.0": * + +#set text(lang: "ja") +#let text_font = ( + family: "BIZ UDPGothic", + size: 8.5pt +) +#let code_font = ( + family: "UDEV Gothic 35", + size: 8pt +) + +#set page( + width: 210mm, + height: 297mm, + margin: ( + top: 20mm, + bottom: 23mm, + inside: 20mm, + outside: 22mm, + ), + columns: 2 +) +#set columns(gutter: 10mm) + +#set text(font: text_font.family, size: text_font.size) +#show raw: set text(font: code_font.family, size: code_font.size) + +#set par(leading: 0.9em) + +#set raw(theme: none) +#show raw.where(block: false): it => { + h(1pt) + box( + fill: luma(240), + inset: (x: 3pt, y: 0pt), + outset: (y: 3pt), + radius: 2pt, + it, + ) + h(1pt) +} + +#show: codly-init.with() +#codly( + breakable: false, + lang-format: none, + number-format: none, + fill: luma(250), + stroke: 1pt + luma(240), +) + +#let file(name, content) = { + v(0.5em) + block( + width: 100%, + stroke: luma(240), + radius: 3pt, + clip: true, + { + block( + width: 100%, + stroke: luma(230), + fill: none, + inset: (x: 6pt, y: 6pt), + below: 0pt, + align(center, text(font: code_font.family, size: code_font.size, strong(name))), + ) + block( + width: 100%, + inset: 0pt, + above: 0pt, + local.with(stroke: none, radius: 0pt)(content) + ) + }, + ) +} + +#show heading.where(level: 1): it => { + block( + width: 100%, + inset: (bottom: 0.4em), + stroke: (bottom: 2pt + luma(80)), + text(size: 13pt, weight: "bold", it.body) + ) +} +#show heading.where(level: 2): it => { + block( + width: 100%, + inset: (left: 0.6em, y: 0.2em), + stroke: (left: 3pt + luma(120)), + text(size: 10pt, weight: "bold", it.body) + ) +} + +#place( + top + center, + float: true, + scope: "parent", +)[ + #set text(size: 21pt) + Quineを書こう\ + 〜自己を出力する不思議なプログラム〜 + + #set text(size: 14pt) + nsfisis（いまむら） + #v(1em) +] + += はじめに〜Quineとは〜 + +== Quineの定義 + +Quine（クワイン）とは、自分自身のソースコードと一致する文字列を出力するようなプログラムのことです。PHPなら、 + +```terminal +$ php a.php > output.txt +``` + +と実行したとき、`output.txt`と`a.php`が完全に一致するような`a.php`を「Quine」と呼びます。一見すると不可能にすら思えますが、ほとんどの言語で簡単に書くことができます。 + +例として、PHPで書かれたQuineを一つ見てみましょう。 + +#file("simple.php")[ +```php + $s]);'; echo strtr($s, [str_repeat('.', 3) => $s]); +``` +] + +`echo`で出力していた文字列を一度変数`$s`へと代入します。あとは、先ほどから繰り返していた「`...`に`try-quine4.php`の内容そのものを書く」を文字列置換によって実現します。`strtr()`を使って`$s`内の`...`を`$s`へと置き換えています。 + +ここで、`strtr($s, ['...' => $s])` とは書けないことに注意してください。もしこう書いてしまうと、その`...`もまた`$s`へと置き換えられてしまうからです。 + +これで上手くいくでしょうか。動かしてみましょう。 + +```terminal +$ php try-quine4.php + $s]);'; echo strtr($s, [str_repeat('.', 3) => $s]); +``` + +元のソースコードにとても似ていますが少しだけ違いがありますね。`$s`の中でエスケープしていた`\'`が単独の`'`に戻ってしまいました。元々のソースでエスケープされていた文字は、出力時にもエスケープしてやる必要があります。エスケープ処理を自分で実装してもいいのですが、PHPにはおあつらえ向きの関数`addslashes()`があります。これは、クォートやバックスラッシュ、NULバイトをエスケープしてくれる関数です。もちろんQuineを実装するために用意したに違いありません。今回はこれを使いましょう。 + +#file("try-quine5.php")[ +```php + addslashes($s)]);'; echo strtr($s, [str_repeat('.', 3) => addslashes($s)]); +``` +] + +これを実行してみます。 + +```terminal +$ php try-quine5.php + addslashes($s)]);'; echo strtr($s, [str_repeat('.', 3) => addslashes($s)]); +``` + +元のソースコードと完全に一致する出力が得られました！これにてQuine完成です。なお、`diff`コマンドを使うともう少しスマートに確かめられます。 + +```terminal +$ php try-quine5.php > result +$ diff -s try-quine5.php result +Files try-quine5.php and result are identical +``` + +シェルによってはプロセス置換を使ってもいいですね。 + +```terminal +$ diff -s try-quine5.php <(php try-quine5.php) +``` + +Quineの基本構造は次のようになります。 + ++ ソースコード全体を表す変数を、自分自身を何らかのプレースホルダで置き換えた上で用意する ++ その変数のプレースホルダを、その変数の値で置換する ++ 結果を出力する + +== 解決のアイデア（その二） + +Quine自体は前述の方法で作れるようになりましたが、少々重複が多いのが気になるところです。もっと簡潔に書けないでしょうか？ + +実は`eval()`（動的な文字列をプログラムとしてその場で解釈し、実行する処理）を持つ言語では、より短くQuineを書けることがあります。PHPでも`eval()`を活用することでより簡潔なQuineを書くことができます。 + +先ほどの`try-quine5.php`において、`$s`中の`...`を`$s`自身で置き換えた文字列とは、`try-quine5.php`のソースコードそのものです。では、これをそのまま実行すれば`try-quine5.php`を実行したことになりますね？文字列をPHPコードとして実行する処理、つまり`eval()`の出番です。 + +#file("try-quine6.php")[ +```php + addcslashes($s, chr(39))]);'; eval($s); +``` +] + +このコードで`eval()`される文字列は以下のとおりです。 + +```php +echo strtr(" addcslashes($s, chr(39))]); +``` + +これを見ると、 + ++ ソースコード全体を表す変数を、自分自身を何らかのプレースホルダで置き換えた上で用意する ++ その変数のプレースホルダを、その変数の値で置換する ++ 結果を出力する + +というQuineの基本処理が実行されていることがわかります。`try-quine5.php`と比べ、`strtr()`関連の処理が一回しか書かれていないことがわかるでしょうか。 + +なお、`eval()`を使う場合、`addslashes()`によってダブルクォート等がエスケープされてしまうと有効なPHPコードではなくなってしまうので、シングルクォートだけをエスケープするよう`addcslashes()`を用いています。こちらはエスケープ対象の文字を指定することができ、`chr(39)`とは`'`のことです。 + +冒頭に掲載した`simple.php`は、この考え方で更に短くしたものです。置換処理自体は`printf()`の`%s`指定子でおこなっており、エスケープ対象であるシングルクォートの出力も`printf()`の`%c`指定子を使っています。 + + += 応用Quine + +基本的なQuineの仕組みを理解すれば、より複雑で面白い挙動をするQuineを作ることができます。ここでは代表的な応用例を紹介します。 + +== Quineアスキーアート + +Quineは本質的にはただの文字列の出力プログラムです。ソースコードを特定の形に整形することで、面白い見た目のQuineを作れます。 + +こちらをご覧ください。 + +#file("quine-japan.php")[ +```php +[ 1,0 ]," +j"= >[0 ,-1 ],"k"=>[0 ,1] ,"l"=>[-1 ,0] +,de fau lt= >[0,0],}; $zx =$zp%3;$z y=i +ntd iv( $zp ,3) ;$s x=$ zx+ +$dx ;$s y=$ zy+ $dy ;if ($s +x<0 ||2 <$s x)$sx=$zx ;if ($sy<0||2 <$s +y)$ sy= $zy ;$sp=$sy* 3+$ sx;[$z[$s p], +$z[ $zp ]]= [$z [$z p], $z[ +$sp ]]; ech o(" g etI ter +ato r() ;$B =fn +($_ =1) =>$ M(f n()=>prin t([ $i->curre nt( +),$ i-> nex t() ][0]),ran ge( 1,$_*3)); $W= +fn( $_= 1)= >pr int (st r_r epe +at( $C( 32) ,$_ *3) );$ N=f n() +=>p rint($C(1 0)) ;$B(7);$N (); for($y=0; $y< +3;$ y++){$B(1 9); $N();$B() ;$W (5);$B(); $W( +5); $B( );$ W(5 );$ B() ;$N (); +$B( );$ W(5 );$ B() ;$W (5) ;$B +(); $W( 5); $B();$N() ;fo r($l=0;$l <10 +;$l ++) {$B ();for($x =0; $x<3;$x++ ){$ +W(1 );$ M(f n($ +_)= >$_ ?$B (): +$W(),$m[$n[$M("ord",$S($z))[$y*3+$x]-97][intdiv($l,2)]]); +$W(1);$B();}$N();}$B();$W(5);$B();$W(5);$B();$W(5);$B();$ +N() ;$B (); $W( +5); $B( );$ W(5 +);$ B();$W(5) ;$B ();$N();$ B(1 9); +$N( );}$B(9); ech o($C(39). ",[ $C( +32) =>" .$C (34 ).$ C(3 4). +",$ C(1 0)= >". $C( 34) .$C +(34 )." ])) ;");//$M= "ar ray +_ma p"; $S= "str_spli t"; $C= +"ch r"; $zp =st rpo s($ z," +a") ;[$ dx, $dy ]=m atc h($ +arg v[1 ]?? null){"h" =>[ 1,0 +]," j"= >[0 ,-1],"k"= >[0 ,1] +,"l "=> [-1 ,0] +,de fau lt= >[0 +,0],};$zx=$zp%3;$zy=intdiv($zp,3);$sx=$zx+$dx;$sy=$zy+//$ +M="array_map";$S="str_split',[chr(32)=>"",chr(10)=>""])); +``` +] +] + +このQuineはスライドパズルになっており、引数で渡す値によって出力が変化します。「8」を右に動かしたいなら`php quine-puzzle.php l`と、「6」を下に動かしたいなら`php quine-puzzle.php j`と実行すれば、次の盤面が新たなソースコードとして出力されます。そのソースコードももちろんパズルになっており、もう一度実行することで二手動かした状態の盤面が得られます。操作はVimの移動キーと対応しており、それぞれ`h`が左、`j`が下、`k`が上、`l`が右移動です。 + += おわりに + +今回紹介したのはQuineのほんの一端にすぎません。より深くQuineを知るには、末尾の参考文献にも挙げている『あなたの知らない超絶技巧プログラミングの世界』という書籍がお勧めです。本記事、特に「Quineを書いてみよう！」の章は、同書の第三章の説明を大いに参考にさせていただきました。 + +この記事でQuineに興味を持っていただけたなら、ぜひご自身だけのQuineを書いてみてはいかがでしょうか。 + +最後に、拙作のQuineをいくつか紹介します。 + +- https://github.com/nsfisis/9-puzzle-quine.php + - PHP + - 記事中に記載したスライドパズルQuine +- https://github.com/nsfisis/cohackpp + - PHP + - 友人の結婚祝いに贈ったQuine。実行すると「ご結婚おめでとうございます」と一文字ずつ表示される +- https://github.com/nsfisis/phperbiglt-2025 + - Python + PHP + - 「巳」の形のPythonコードと「午」形のPHPコードが交互に切り替わるQuine +- https://github.com/nsfisis/twitter2x-quine + - Ruby + - TwitterのロゴとXのロゴが交互に切り替わるQuine +- https://github.com/nsfisis/pong-wars-quine.rb + - Ruby + - 一時期SNSで話題になった「Pong Wars」を実装したQuine +- https://github.com/nsfisis/trick-2025 + - Ruby + - Rubyプログラムにルビを振って出力するQuine + - TRICK 2025というコンテストで入賞した作品 + +また、本記事中に出てくるソースコードは下記のGitHubリポジトリに同じファイル名でアップロードしています。`src/`ディレクトリ以下を参照してください。また、`test.sh`を走らせることでQuineになっているかどうかのテストが可能です。 + +https://github.com/nsfisis/phperkaigi-2026-brochure-article + +#align(center)[ + #qr-code("https://github.com/nsfisis/phperkaigi-2026-brochure-article", width: 30mm) +] + += 参考文献 + +- 遠藤侑介『あなたの知らない超絶技巧プログラミングの世界』技術評論社、2015年 + - https://gihyo.jp/book/2015/978-4-7741-7643-7 + + +#[ +#v(10em) +余白を埋めるQuine、ヨハクワイン +#show raw: set text(size: 5pt) +#file("blanquine.php")[ +```php +