自打印算法是指在程序运行中，不读取任何额外的信息，仅使用程序代码中携带的功能和信息，将程序代码本身打印输出。

原理

C语言版的自打印程序

总结

原理

一个完整的自打印程序至少保含两部分：信息的描述和执行体。这两者互相表达。在描述部分，用字符串来存储执行部分的代码。而执行体的代码则打印这个描述字符串。通常为了完整输出程序代码，要在执行体内为描述字符串再拼接一些修饰性的内容，这些内容被看作是执行体的一部分。而代码的打印也要打印为两部分，才能将描述文本打印为一个新的描述文本和一个新的执行体。

C语言版的自打印程序

这个过程根据不同的编程语言，可以通过一些技巧进行简化，例如《高效程序的奥秘》一书中，演示了这样一个C语言版的自打印程序：

main(a)

{

printf(a,34,a="main(a){printf(a,34,a=%c%s%c,34);}",34);

}

这段程序巧妙的利用了printf的格式化解析，将程序代码编写的简洁而清晰。

如果自打印算法只能打印自身代码，那么它只是一个玩具而已，实际上只要耐心操作字符串，我们可以在自打印中携带其它代码。我们看如下的Python代码：

s = '''def PrintSelf(Input):

print "s = " + chr(047) + chr(047) + chr(047) + Input + chr(047) + chr(047) + chr(047) + "\\\\\\" + Input + "\\\\\\" + PrintSelf(s)'''

def PrintSelf(Input):

print "s = " + chr(047) + chr(047) + chr(047) + Input + chr(047) + chr(047) + chr(047) + "\\" + Input + "\\" + "PrintSelf(s)"

PrintSelf(s)

这也是一个自打印程序，它的格式写的很松散，这就方便了我们在里面添加新代码：

s = ''' f=open("c:/txt.txt")

def PrintSelf(Input):

print "s = " + chr(047) + chr(047) + chr(047) + Input + chr(047) + chr(047) + chr(047) + "\\\\\\" + Input + "\\\\\\" + print "Hello World" + PrintSelf(s)'''

f=open("c:/txt.txt")

def PrintSelf(Input):

print "s = " + chr(047) + chr(047) + chr(047) + Input + chr(047) + chr(047) + chr(047) + "\\" + Input + "\\" + "PrintSelf(s)"

PrintSelf(s)

执行这个程序，我们就可以在打印时打开一个文件对象，如果按着这个思路，我们还可以在文本里面写入程序代码本身；使用exec函数，还可以使程序反复执行。

当然，各种语言的字符串操作能力和逻辑结构的限制不同，实现自打印的方式也会有区别，其代码的风味也各有不同。本次比赛的参赛者使用了多种语言，包括C++、Java、C#、Python等等，很遗憾我们没有看到以字符串操作能力闻名的Perl语言作品，想来应该也是独具一格的。大多数参赛者都正确的实现了自打印算法，但是其中的代码长度大相径庭，这其中除了技巧运用的差异，还有语言本身的限制。

本次比赛的优胜者施凡先生提供了若干种语言版本，其中的Python版本当之无愧的称为本次比赛的最佳作品：

Print (lambda s:s.replace(chr(042),chr(047))%s)('print (lambda s:s.replace(chr(042), chr(047))%%s)("%s")')

这段代码紧凑精巧，充分体现了自打印算法的精妙之处。对lambda的运用也恰到好处。Python的作者Guido van Rossum准备取消lambda，如果他有机会读到施凡先生的代码，不知是否会改变主意。

总结

自打印算法很有趣味性，它体现了高超的微观技巧；但是另一方面，自打印也有其形而上的哲学味道。它在数学高度上演示了如何构造一个可以自复制、自表达的系统。事实上，自打印程序中的描述文本，正对应了细胞生物的染色体，自打印算法，可以看作是细胞生命的一个数学抽象。前面我们看到，在自打印程序中实际上可以携带其它信息，这说明这个模型可以完成“繁殖”之外的功能。自打印算法颠覆了“神创造生命”的神权至上理论。生化领域的科学家们一路从尿素、氨基酸、胰岛素走来，艰难而执着的向构造细胞生命迈进，而自打印算法为这条看来遥遥无尽的通天之路添加了数学的路标。