技术大神将《毁灭战士》移植到 Typescript 类型系统

《毁灭战士》（Doom）作为游戏史上的经典之作，已经被移植到了几乎你能想到的所有平台上——从烤面包机到智能手表，甚至是 DNA 分子。然而，最近一个令人瞠目结舌的新壮举出现了：软件工程师 Dmitri Mitropoulos 成功将《毁灭战士》移植到了 Typescript 的类型系统中。这个项目不仅展示了技术的极限，也揭示了人类在追求“不可能”时所展现的创造力和毅力。

Typescript 类型系统的“荒谬”挑战

Typescript 是一种构建在 JavaScript 之上的编程语言，它通过静态类型检查为开发者提供了更强的安全性和代码质量保障。然而，Typescript 的类型系统本质上是一个编译时工具，用于验证代码的正确性，而不是运行程序的环境。因此，在类型系统内部运行像《毁灭战士》这样复杂的游戏，听起来就像是试图用纸和笔模拟一台超级计算机一样不可思议。

Mitropoulos 的这一壮举打破了这种“不可能”。他花了整整一年时间，编写了一个规模惊人的项目，最终让《毁灭战士》在 Typescript 的类型系统中运行起来。以下是该项目的一些关键数据：

• 代码规模：3.5 万亿行类型代码。
• 存储需求：总大小达 177TB，优化前甚至可能需要 1.25PB 数据。
• 内存消耗：运行时占用超过 90GB 的 RAM。
• 编译时间：第一帧需要 12 天才能完成编译，帧率为 0.0000009645 fps。
• 性能瓶颈：每秒需要实例化 2000 万个类型才能生成输出。

如何实现？虚拟机、WebAssembly 和 ASCII 图形

为了在 Typescript 类型系统中运行《毁灭战士》，Mitropoulos 不得不从头开始构建一个完整的虚拟机。以下是他的主要技术突破：

1. 在类型系统中实现虚拟机

Mitropoulos 开发了一套完全由 Typescript 类型组成的逻辑系统，这些类型实现了 WebAssembly 的 116 条指令集。这相当于在类型系统中创建了一台虚拟计算机，包括 CPU、RAM 和磁盘空间等元素。

2. 使用 WebAssembly 运行时

项目的核心是通过自定义的 WebAssembly（WASM）运行时来执行《毁灭战士》的代码。然后，这些代码被转换为 Typescript 类型，并通过编辑器中的类型跟踪器逐步处理，以显示每一帧的输出。

3. ASCII 图形输出

由于 Typescript 类型系统无法直接渲染像素，Mitropoulos 将每个类型的值映射为一行像素，总共 128,000 行像素，形成了 320x200 的“分辨率”，并以 ASCII 字符形式显示画面。

开发过程：一场艰苦卓绝的旅程

Mitropoulos 的项目不仅是技术上的挑战，也是心理和体力上的考验。以下是他在开发过程中面临的主要困难和解决方案：

1. 编写自己的工具

由于现有的工具无法处理如此庞大的类型系统，Mitropoulos 不得不从零开始开发自己的工具链，包括：

• 12,364 个手写测试用例。
• 自定义的类型跟踪器扩展，以突破 Typescript 编译器的限制。

2. 学习多种语言

为了完成这个项目，Mitropoulos 深入学习了 C、C++、WebAssembly 和其他相关技术。他还不得不研究底层硬件原理，例如 L1 CPU 缓存的实现。

3. 反向二进制算法

由于 Typescript 类型系统只能从左到右迭代字符串，Mitropoulos 必须将所有二进制算法反向输入，这增加了项目的复杂性。

4. AI 无能为力

Mitropoulos 坦言：“AI 根本帮不上忙。” 因为这项工作过于底层且独特，即使是最先进的 AI 工具也无法提供任何帮助。

为什么这么做？探索技术边界的意义

当被问及为什么要接受这样一个看似“毫无意义”的挑战时，Mitropoulos 解释说，他最初只是想了解为什么《毁灭战士》不能在 Typescript 类型系统中运行。然而，随着项目的推进，他逐渐发现这是一个探索技术边界的绝佳机会。

“我确实开发了我认为是有史以来最大的 Typescript 代码库，” Mitropoulos 说道。“尽管我自己都觉得这很荒谬，但我还是找到了方法让它运行起来。”

未来的计划

目前，Mitropoulos 正在准备两个视频：

1. 项目背景：详细解释他为何决定接受这一挑战。
2. 技术分解：深入探讨项目的实现细节和技术难点。

虽然这个项目可能永远不会成为主流应用，但它无疑证明了人类在技术领域的无限潜力。正如 Mitropoulos 所说：“有时候，你只需要问‘为什么不能’，然后去找到答案。”