264月

ドラクエ４で学ぶコンピュータサイエンス

メルマガバックナンバー 第14回

こんにちは、プログラミング書籍の館の江畑です。

前回から少し間が空いてしまいました。
MacBookの電源が入らなくなり、しばらく修理に出してまして…
思っきりテンション下がってたのが理由です。

はるか昔にAppleのサポートは切れていたので、スマホドック24名駅店さんに持ち込みました。
その結果
　「調査中に動くようになったので、修理代はゼロで良いです」
との事でした。

結局原因は分からずでしたが、とにかく直って良かったです。
スマホドック24さんの良心的な対応に感謝です。

さて今回のテーマはドラクエ４とコンピュータサイエンスです。

ドラクエ４で学ぶコンピュータサイエンス

コイン増殖の裏技？

今回のテーマはゲームのバグです。
バグの原因をコンピュータサイエンス的な視点で見てみましょう。

よくプログラマーはバグを「裏技」と呼んで、修正せず発売しようとします。
今回のバグも、僕は裏技だと思ってました。

さてそのバグとは、有名な？ドラクエ４のコイン増殖です。

ドラクエ４ではカジノがあり、初めに「コイン」を買ってポーカーやスロットで賭けれます。
そしてコインが増えると、交換所で景品（はぐメタの盾とか）をゲットできます。

で、そのコインは１枚２０ゴールドするのですが…

なぜか枚数を８３８８６１枚にすると、わずか４ゴールドで買える裏技があります。
当時の子供達（僕含む）はこれを知ってヒャッハーしました。

※リメイク版では修正済みです

かんたんな解説

さてこの裏技、実はバグです。

１枚２０ゴールドのコインを８３８８６１枚買うと、必要なゴールドは…
　２０×８３８８６１ ＝ １６７７万７２２０ゴールド
になります。

ところがドラクエ４では、ゴールドの最大値は１６７７万７２１５になってます。

つまり、上限を超えた金額を表示しようとしてる訳です。

ゴールド最大値：１６７７万７２１５
必要なゴールド：１６７７万７２２０　←５多い！

その結果、数字がループして一旦ゼロへ戻ってしまい、すごく安い金額になったのです。

この時、支払う金額は以下のような関係になります。
　１多い：０ゴールド　←無料
　２多い：１ゴールド
　３多い：２ゴールド
　４多い：３ゴールド
　５多い：４ゴールド　←今回はこれ
　６多い：５ゴールド
　（以下略）

本来なら、１だけ多い１６７７万７２１６ゴールドにして、無料でゲットしたい所ですが…
コインの金額（２０ゴールド）で割り切れないため、一番安いのは４ゴールドになってます。

コンピューター的な解説

多分ここからが本題です。
この話をもっとコンピューターサイエンス的に見てみましょう。

前述のように、ドラクエ４のゴールド最大値は１６７７万７２１５でした。
これは２進数で表すと次のようになります。
111111111111111111111111

ゲシュタルト崩壊しそうですね…コレ１が２４個ならんでます。
つまり２４ケタの２進数です。これを２４ビットと言います。

言い換えると、ドラクエ４のゴールドは２４ビットの整数って事です。
現在ほとんどの環境（CやJava）で整数型（int）は３２ビットですから、かなり小さいですね。

さて、この１６７７万７２１５に１を足すとこうなります。
（==ゴールドの最大値を超える　１６７７万７２１６）
1000000000000000000000000

なんだかキリの良い数字になりました。足す前と比べてみましょう
111111111111111111111111　前
1000000000000000000000000　後

１ケタ増えて２５ケタ、つまり２５ビットになっています。

しかし困ったことに、ゴールドの変数は２４ビットしか認識しません…
よって増えた２５ケタ目の１は無視されます。

その結果ゴールドは↓のようになり、0に戻ってしまいました。
000000000000000000000000

これがコイン増殖バグの仕組みです。

さて、最初に戻ります。
１枚２０ゴールドのコインを８３８８６１枚買うと、必要なゴールドは
１６７７万７２２０でした。

１６７７万７２２０を２進数にするとこうなります。
1000000000000000000000100

さっきと同じように２５ケタ目は無視されるので、ゲーム内では
000000000000000000000100
と認識されます。３ケタ目だけが１ですね。

これは１０進数で４になるので、コインが４ゴールドで買えてしまう訳です。

本当は怖いコイン増殖

中の仕組みはともかく、当時の僕はこのバグを裏技だと歓喜し使いまくりました。
でもですね。このバグ、一歩間違うと危険なんですよ。

なぜなら２５ケタ目は別の変数の領域だからです。

プログラムはゴールド以外にも色んな値を記憶してます。
敵味方のステータス、進行フラグ、町やダンジョンの場所などなど
ところがこのバグを使うと、ゴールドの隣に記憶してあった値を意図せず変更してしまうのです。

・もしも隣の変数が全滅フラグで、１ならゲームオーバーになるプログラムだったら…
・現段階で１にすると進行不能になるフラグだったら…
・不用意に変更したせいで影響が連鎖的に広がり、ゲームがフリーズしたら…

ええ、怖いですね。ちびりますね。
こういうのをメモリ破壊バグと言います。

８逃げ会心

ドラクエ４には、もう一つ有名な裏技があります。それは

　８回逃げた後に攻撃すると必ず会心の一撃が出る

というトンデモナイ技です。よく「８逃げ会心」と言います。
※初期ロットのみ可能

実はこれもメモリ破壊バグです。

ドラクエ４では、逃げた回数を２進数２ケタ（２ビット）の変数に入れてます。
ところが、８という数字は２進数では
1000
のように「４ケタ」になってしまいます。

あふれ出た４ケタ目の１は、やはり別の変数を書き換えるのですが…

これが偶然にも、パルプンテ（何が起こるか分からない魔法）の会心発生フラグだった為、会心の一撃がバシバシ出るようになったのです。
（なお３ケタ目は時の砂に関するフラグらしい）

このバグもメモリを破壊してますが、たまたまプレイヤーが喜ぶ現象だったので「裏技」として広まったケースです。

【今日の格言】
バグと裏技、紙一重

 

さて、今回はドラクエ４のバグをコンピュータサイエンス的に見てみました。
無味乾燥で退屈な２進数も、こうやってゲームを例にすると少し鮮やかに見えて来ませんか？

色んなゲームバグの仕組みを知ると、ゲーム画面とリンクしてコンピューターの動きが分かります。
こんなコンピュータサイエンスの学習も面白いと思います。

僕も講義をする際はいつも楽しげな具体例を話すようにしてますぜヒャッハー。
メルマガでも色々なゲームバグを紹介したいと考えてます。コンゴトモヨロシク。

Twitterハイライト

今月はこんなこと呟きました。

1989年の美少年ゲームキャラコンテスト

お姉さま方の妄想が炸裂中

これがザクに見えたら貴方は疲れてます

プログラミングを学ぶ気が１ビットもない少女

僕の自慢できる白歴史ドヤァァァ

ひどい話クイズの答え

さて、前回出題した「ひどい話クイズ」の答えです。
こんな問題でした。

次のうち、僕が実際にやった事の「ない」ものはどれでしょうか？
（つまり３つは本当です）
Ａ：同僚が椅子を投げて喧嘩を始めたけど、面倒なので止めもせず昼飯へ行った
Ｂ：バグを解明しても報告せず、究明してるふりして2ch見てた
Ｃ：デスマーチがダルくて、勤務中に酒を飲んでいた
Ｄ：前向きなメールに縦読みで本音を仕込んでた（例：たぶんむり）

正解はＣでした。
デスマでSAN値削れてステ異常な時に酒なんか飲んだらリバース確定ですからね…

今回は１３人の方に応募いただき、正解者は６名でしたパチパチ。
うち３名の方には、Amazonギフト券をメールで送信しました。
これで家でも買うといい。

ちなみに解答の内訳は　Ａ：２　Ｂ：２　Ｃ：６　Ｄ：３　でした。
み、見抜かれてる。。。だと

クイズあのゲームの文字？？

では今回のクイズです。超シンプルに行きます。

—————————

次の○に入る文字は何でしょうか？

か → こ → く → ぜ → ○ → け

ヒント
・ある有名ゲームに関する問題です
・プログラミングを知らなくても解けます。

—————————

応募は本メールに返信すればＯＫです。

正解した方の中から抽選で３名様に、Amazonギフト券コード（５００円）を送信致します。
締切は次号の配信まで。ご応募お待ちしてます！
※募集は終了しました

今回はここまでです。読んでいただきありがとうございました。

プログラミング書籍の館 江畑

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Kuniaki Ebata 登録者

大学中退(文系)の専門卒　日本で唯一のプログラミング書籍評論家 プログラマーで現役のスキー国体選手です 頭と体を動かすのが大好きなフレンズなんだね　専門学校で先生もやってます プログラミングは21歳から 貴族じゃない独身 持病：重度うつ病(薬とサポートのおかげで何とか生きてます) 教え子をゲーム業界へどんどん送り込み、世界を面白くする野望を実現中 プログラミングが上達するメルマガやってます ここを見たゲーム業界の卒業生へ 新作が出たら、連絡するか現物を送ってくれると嬉しいです ただし18禁・CERO-Dの場合は、厳重に梱包の上、品名をパソコン部品にて送る事(だいじ) このページが参考になった方へ ぜひSNSやブログでシェアして欲しいです お願いします(少し上にボタンあります) 最近Google先生が中身の無い「いかがでしたか？」サイトを優遇するので困っています助けて下さい(>_<) シェアしてくださった方には 小冊子 プログラミング書籍が１０倍わかる読み方(pdf) を差し上げます こちらからご報告頂くか、こっそりDMを送って下さい

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