可以“繁殖”的程序

Python描述

编写这样一个py脚本文件：

• 每次运行这个脚本文件，在工作目录下以随机文件名创建一个新文件，文件内容为这个py脚本自身。
• 不能使用sys.argv[0]，即不能借助操作系统的帮助。

一种解答：

m = r"""from random import sample chrs = [chr(i) for i in range(ord("A"), ord("Z") + 1)] with open("".join(sample(chrs, 5)) + ".py", "w") as f: print("m=r\"\"\"{}\"\"\"".format(m), file=f) print(m, file=f) """
from random import sample
chrs = [chr(i) for i in range(ord("A"), ord("Z") + 1)]
with open("".join(sample(chrs, 5)) + ".py", "w") as f:
    print("m=r\"\"\"{}\"\"\"".format(m), file=f)
    print(m, file=f)

C语言描述

如果语言不提供原始字符串功能呢？

编写一个.c文件并编译成.exe程序，要求该程序能实现如下效果：
运行该.exe文件，在标准输出流中打印自己的源代码（即.c文件内容）

一种解答：

#include <stdio.h>

const char* m =
  "\";\n\nvoid\nprint_raw_str(const char* s)\n{\n char c = *s;\n while (c != "
  "'\\0') {\n switch (c) {\n case '\\\\':\n "
  "printf(\"\\\\\\\\\");\n break;\n case '\\\"':\n "
  "printf(\"\\\\\\\"\");\n break;\n case '\\n':\n "
  "printf(\"\\\\n\");\n break;\n default:\n printf(\"%c\", "
  "c);\n }\n c = *++s;\n }\n}\n\nint\nmain()\n{\n printf(\"%s\", "
  "\"#include <stdio.h>\\n\\nconst char* m = \\\"\");\n print_raw_str(m);\n "
  "printf(\"%s\", m);\n}\n";

void
print_raw_str(const char* s)
{
    
  char c = *s;
  while (c != '\0') {
    
    switch (c) {
    
      case '\\':
        printf("\\\\");
        break;
      case '\"':
        printf("\\\"");
        break;
      case '\n':
        printf("\\n");
        break;
      default:
        printf("%c", c);
    }
    c = *++s;
  }
}

int
main()
{
    
  printf("%s", "#include <stdio.h>\n\nconst char* m = \"");
  print_raw_str(m);
  printf("%s", m);
}

亚当和夏娃

上两节给出的代码就像他们“代码族”的亚当和夏娃，它们都可以实现“鸡生蛋，蛋生鸡”的怪诞循环，对于py脚本，则可以直接实现“无性生殖”。

严格来说，上面两节给出的代码并非完全符合要求的代码。

这样做即可得到真正符合要求的代码（以C语言形式为例）：

1. 使用编译器编译上面给出的代码：

   $gcc a.c
   

   得到a.exe文件
2. 运行a.exe文件，其输出才是完全符合要求的源代码：

   $a.exe > b.c
   

   得到b.c文件，b.c文件才是真正符合要求的代码。

如何写出可以“繁殖”的程序

可以给繁殖过程加入各种复杂功能，比如：“一次生俩”，下面是教程。

以Python为例，只需两步：

1. 写出如下代码框架

   m = r""""""
   # 插入其它代码
   print("m=r\"\"\"{}\"\"\"".format(m))
   print(m)
   # 插入其它代码
   

   两行print是核心、关键。
2. 把第二行到最后一行复杂粘贴到m中

   m = r"""# 插入其它代码 print("m=r\"\"\"{}\"\"\"".format(m)) print(m) # 插入其它代码 """
   # 插入其它代码
   print("m=r\"\"\"{}\"\"\"".format(m))
   print(m)
   # 插入其它代码
   

3. 大功告成，这个程序就可以在stdout中打印自己的源代码了。

由于C语言没有原始字符串的机制，所以要自己插入一个“反转义”的函数。

意义

什么程序会要做这种奇怪的事情呢？

答案是“计算机病毒”，或者“人工智能”。

有些人会说，借助操作系统提供的argv[0]不就行了吗，搞那么复杂干嘛？

那么问题来了：“没有操作系统就没有计算机病毒吗？计算机病毒必须依靠操作系统才能存活吗？”

答案是否定的，按这种方式，裸机+汇编编程都能写出可自我繁殖的程序。

附注

考察生命科学相关的一个悖论：

1. 生物都是机器
2. 生物都能自再生（繁殖）
3. 机器不能自再生

关于第三句话：
例如汽车和生产汽车的自动生产线，设计生产线比设计汽车更加复杂，因为生产线中包含了汽车的设计。
因为任何生产机器B的机器A，A肯定比B更复杂。一个机器不会比他自己更复杂，所以没有机器能制造它自己，故机器不能自再生。

答案是：这个悖论是不成立的，机器可以自再生。