其实 这篇文章 在去年暑假就已经写好,不过最近我的 pull request 才被合并,已经快忘掉了。现修缮后发出来。
规则
三键成码一项编程比赛,要求参赛者仅用三个字母或数字以及任意数量的符号编码输出 Hello, World!
,并且文件体积最小者获胜。以下是详细规则:
- 参赛选手自行挑选三个「字母 / 数字」来编写代码,代码中的「字母 / 数字」只能且必须 有这三个(大小写算两个不同的键)
- 除此三个「字母 / 数字」外,额外允许使用普通键盘上的所有 ASCII 符号(例如
{
,;
等)- 该程序运行后输出
Hello, World!
, 有且仅有该内容,要求分毫不差,注意大小写和符号- 上传的所有文件体积最小者获胜!(结果截图、说明文档等的不算)
- 不限编程语言,但禁止使用极小众语言;我们对极小众的定义是:Github 语言统计 上从未出现过的语言
- 所有的依赖条件均需是在本比赛开始前就是已有的;否则请上传,作为文件内容统计的一部分!
- 要求使用平庸的编译/执行命令、测试环境、文件名,除平庸部分外,其余部分也需要符合上述 1, 2 两条的要求
- 静态类型语言的入口函数名,不受 1 中的限制。例如 C 语言的
int main
, Java 的public static void main
等
截至 2023 年 3 月,PowerShell 在 GitHub 使用量排第 32 名,占比 0.102%,符合要求。1
代码
选择的 3 个字母:i
、e
、x
。
压成一行时语句结尾需要有分号。
环境
PowerShell 7.2.5,需要自行安装,Windows 自带的版本较旧,没有 Unicode 转义字符。
代码可以在终端直接粘贴,或者通过 .\x.ps1
运行。
原理
选择字母
让我们先来看看其他提交者所用的语言中是怎么做到的:
- JavaScript 有 JSFuck 这种东西,甚至可以只有符号,自然是不消说的
- Python 版本中选择了
exec
——Python 中的eval
只能执行单纯的表达式,无法创建变量,而且需要 4 个字母;而exec
可以执行代码块 - Bash 用了
tr
- Ruby 选了
c
和另外两个数字——Ruby 中<<
是字符串连接运算符,$>
是stdout
,后面用格式化字符串"%c"
和一个整数数组 - C 利用了 UB 和不平凡的编译命令
- PHP 选了
H
、e
、l
,剩下的字符惊为天人,不知道是利用了什么隐式类型转换,看不懂
PowerShell 中无法对 Char 进行加减操作,显式地进行类型转换也需要类似 [char]65
至少 4 个字母。2 所以只能考虑 eval。PowerShell 中的命令名都很长,不过 Invoke-Expression 有别名 iex
。另外有一个可以执行字符串的操作符 &
,但是只能是命令名,不能带参数。3
第一个数字
因为不能直接出现数字了,所以需要想办法得到第一个 Int 类型的值。发现数组下标为空字符串 ''
时可以得到数组的第一个元素,但是如果想要后面的字母的话,PowerShell 并没有提供 pop 等函数。4
数字字面量也都至少需要有 0
出现。所以只能通过其他类型隐式转换出 Int 来。
$?
表示上一条命令的返回值,在初始时和上一条命令没有出错时为True
。5- PowerShell 中的
==
是-eq
,需要额外的字母。 - 当 Bool 类型转换为整数时,
True
是1
,故$i
为2
。6
剩下的大部分操作都是在构造其他数字,代码的长度应该可以再压缩一点。
构造 Unicode
+
运算符的两个参数类型不一致的时候,会将第二个参数隐式转换为第一个参数的类型。故此处$e
为 String"True"
。
至此,我们有了所需的数字和字母 u
,可以用 "u{x}"
来生成一切字符了。不过,"Hello World!"
除了可以直接输入的 e
、空格和 !
,十六进制值中还需要 c
和 f
。幸好这两个的编码分别为 63
和 66
,没有 a-f 出现。$e
实际上就是:
转义字符
- 字符串用双引号的好处是可以直接嵌入变量。如果要 escape 的话,需要在
$
、"
、` 前面加上 `;"
也可以自身重复两次""
来 escape。7
打印值
PowerShell 默认打印出前一个表达式的值,所以不需要拼凑出 "echo"
再 iex
什么的。
其他可能的方法
- 变量赋值时可以直接是命令的输出。比如旧版 PowerShell 可以通过
$ls = ls; $ls[x][x]
拿到 ls 命令表头具体的一个 Char,或许有的命令的输出包含全部所需的字母。但是新版中大部分命令的输出不再是字符串而是对象了,两次下标拿到的仍然和原结果一样。 $error
是一个存放了错误信息字符串的数组。8 不过,错误会直接输出,不符合「该程序运行后输出 Hello, World!, 有且仅有该内容,要求分毫不差」的要求。
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