开发者用LLVM/Clang为Commodore 64解决Advent of Code 2023题目

说起 Commodore 64 开发，传统上通常会用两种语言之一：BASIC 或 6502 汇编。但我觉得这两种语言都不太适合 Advent of Code，因为它们的生产力都不够（或者说我的生产力不够），用它们解题，进度撑不了几天就会卡住。BASIC 更高级一些，但我怀疑它的性能不够；汇编则非常快，但后面我会被复杂性拖垮。我想要一种比 BASIC 性能更好、又比汇编生产力更高的东西。

luckily，几年前就有一些专家开发者把 LLVM/Clang 移植到了 6502 CPU 上：可以看看 llvm-mos 项目。今年我第一次看到这个项目时，感觉就像所有（50 颗）星星都对齐了。我当时就知道，这就是我想用的东西。

不过，现代 C64 开发的典型工作流是在 PC 上写代码，然后在像 VICE 这样的模拟器上运行编译好的程序（一个“.PRG”文件），或者交叉部署到真实的 C64 上执行。虽然这个工作流非常高效，但在圣诞节期间进行 AoC 这样的旅程，我真的很想感觉自己是在操作真实的设备，而不是从 PC 上交叉开发。我想体验在 C64 上直接运行文本编辑器、在 C64 键盘上敲代码、在原始 CRT 上使用它是什么感觉。（不过要说明一下，我并不是什么 CRT 原教旨主义者。）

所以今年 11 月初，我提前开始准备，实际搭建一套让这一切成为可能的工作流。我发现需要开发的缺失部分有：

• 一种把 PRG 从 PC 部署到 C64 磁带或磁盘的机制，
• C64 上的一个 C/C++ “IDE”，
• 一个直接在 C64 上访问 Advent of Code 网站的客户端程序，
• 一个 C 标准运行时（libc）实现（比如用于磁盘和磁带 I/O），因为写作时 llvm-mos-sdk 的那个还不支持文件 I/O

大约花了一个月开发，但在 Lemon64 社区以及 llvm-mos 和 Mega65 Discord 频道的帮助下，我赶在 12 月开始前完成了上面的项目。\o/

在我的开发设置中，我使用一个自制的 Advent of Code 客户端程序和一个 RR-Net 3 卡带来访问 Advent of Code 网站。这个客户端程序让我可以阅读题目描述，并把题目输入保存到磁带或磁盘。因为 adventofcode.com 网站使用 HTTPS，而在 C64 上搞 OpenSSL 有点要求太高了，所以我在 PC 上写了一个代理服务器，为 C64 提供基于 API 的 Advent of Code 服务器访问。这是基于 scarvalhojr/aoc-cli 项目构建的。感谢 scarvalhojr 提供这么有用的 CLI 工具！

然后我用自己写的 C++64 “IDE” 程序来开发解题代码。写好的代码会流式传输到 PC，PC 用 llvm-mos 编译代码，编译出的 .PRG 结果（或编程错误诊断信息）最后再送回 C64。

结果是一种奇特的原生 C/C++ 开发体验，借助 Advent of Code 客户端程序，我可以不离开 C64 就尝试解决 AoC 谜题！我甚至可以直接从 C64 提交谜题答案，这有多酷 :)

第 1 天

好吧，终于到了。硬件和软件都为大启动日准备好了，我的直播设置也准备好了。我想我会像去年一样直播这个过程。不幸的是，我了解到 Twitch 在某个时候开始删除旧视频，所以去年的 2022 年视频丢了。今年我得小心把视频下载到本地存档里。

Advent of Code 客户端在实际使用中效果很好，我可以直接在 C64 的 1084S 显示器屏幕上阅读谜题描述。多么酷的体验。40 列文本让人起鸡皮疙瘩 :D。

“让我们准备投石机”——Reddit u/ArnaudValensi

今年有了 AI 图像生成的力量，我们欣赏到了许多非常有创意的 AI 提示词，把 Advent of Code 的旅程很好地视觉化了。我会在这里展示我最喜欢的，比如上面这个。

从第 1 天开始，我们又看到了不称职的精灵们在行动。不意外。精灵们要用投石机把我们发射到天上，去解决为什么没有雪产生的问题。这让我回想起小时候，父母会逗我说如果没有雪圣诞老人就不会来，而临近 24 号时如果气温升到零度以上，我就会吓坏了，因为雪会开始融化。天哪，所以最好还是帮帮精灵们。

当年我们从来没有 C64 的磁盘驱动器，只有一个 Datassette，是制造商“Phonemark”的第三方克隆型号。那就是我这次挑战用的同一台设备和同一台 C64——我妈妈这些年来一直把 C64 保存在阁楼里。那台 Phonemark Datassette 有点特别，它有一个“Load-It!”机制，用一排 LED 灯显示信号质量。小时候我以为所有 C64 Datassette 都有这些灯，后来才知道并非如此。

所以第 1 天，我用 Datassette 来解决挑战。在做这件事的过程中，我最终制作了一盘 C 磁带，上面有所有题目输入（.TXT 文件）、程序代码（.CPP 文件）和编译输出程序（.PRG 文件）。令人惊讶的是，仅仅题目输入就占用了 60 分钟长磁带的很大一部分。（文件 2023.IN1.TXT，22,043 字节，几乎占了 A 面的一半！）

在 1084S 显示器上打字原来是一种超级有趣的体验。上图显示了我为解决问题第二部分写的一个辅助函数。

（原文较长，此处译出前 6000 字，完整内容请点「打开原文」。）