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GNU find的图灵完备性 -- Turing Completeness of GNU find

文章摘要

该论文证明了GNU find命令具有图灵完备性,能够通过mkdir辅助循环实现独立计算,展示了其在理论计算能力上的突破。

文章总结

论文标题:GNU find的图灵完备性:从mkdir辅助循环到独立计算

主要内容: 这篇由Keigo Oka撰写的计算机科学论文(arXiv:2602.20762)揭示了GNU find命令出人意料的计算能力。研究发现:

  1. 基本组合的完备性:通过将计算状态编码为目录路径,并利用正则表达式反向引用复制子字符串,证明了"find+mkdir"组合系统可以模拟2-tag系统,具有图灵完备性。

  2. 独立实现的完备性:在GNU find 4.9.0+版本中,仅通过文件读写操作就能模拟双计数器机器,无需mkdir辅助。

  3. 限制条件下的完备性:即使不使用正则表达式反向引用,通过将正则模式直接编码到目录名的技巧,find+mkdir仍保持图灵完备。

这项研究将find命令纳入了"意外图灵完备"的系统行列,揭示了标准Unix工具中隐藏的计算复杂性。论文于2026年2月24日提交,属于数据结构与算法(cs.DS)领域。

(注:已去除网页导航、版权声明等非核心内容,保留研究要点和关键细节)

评论总结

总结评论内容:

  1. 对研究发现的趣味性认可(评论3、5)

    • "他们找到三条独立的图灵完备路径,这使论文很有趣。即使移除正则表达式反向引用也无效"("they found three independent paths to Turing completeness...Even removing regex back-references doesn't kill it")
    • "这让我想起显示sendmail.cf和CSS+HTML图灵完备性的经典结果"("This reminds me of the classic results showing Turing completeness of things like sendmail.cf and CSS+HTML")
  2. 技术实现讨论(评论2、5)

    • "他们使用find命令通过创建嵌套目录来初始化无限循环状态"("they initialise find in some kind of infinite looping state using its own parameters to create and nest directories")
    • "利用目录嵌套深度作为计数器的技巧很聪明——本质上是将文件系统变成了纸带"("The trick of using directory nesting depth as a counter is clever — it essentially turns the filesystem into a tape")
  3. 实用性/安全性探讨(评论5、7)

    • "我想知道文件系统限制(如PATH_MAX)是否会使这更像有限状态自动机"("I wonder if there is a practical upper bound from filesystem limits...that would make this more like a bounded automaton")
    • "这个发现有什么网络安全影响?新的无文件攻击方法?资源耗尽?隐蔽服务器?"("what are the cybersecurity implications...A new living-off-the-land approach? Resource exhaustion?")
  4. 幽默/流行文化引用(评论1、6)

    • "真正的基准测试应该是能否运行《毁灭战士》"("the real benchmark will be the ability to run Doom")
    • "我们应该在上面运行《毁灭战士》"("We should run Doom on it")
  5. 学术平台问题(评论4)

    • "arxiv似乎在处理\texttt{find}时有些问题"("arxiv seems to have some issues handling \texttt{find}")