摘要：在一个基于形状图逻辑的自动程序验证原型系统上,设计与实现了指针类型递归函数前后形状图的自动推断方法.该方法类似于循环不变形状图的推断方法,区别在于它首先沿着函数的非递归路径,从函数入口的函数前形状图推断函数出口的函数后形状图的初值,然后沿着函数的递归路径对函数后形状图进行迭代求解.本文还设计了上述自动推断方法中需要用到的形状图之间蕴涵关系的判定方法.本文方法使得原型系统扩展到能够自动验证指针类型的递归函数.

摘要：在一个基于形状图逻辑的C语言程序自动验证系统上,设计并实现了二叉树形状程序的循环不变形状图的自动推断方法.该方法与单链表程序循环不变形状图的推断方法的区别在于通过增加二叉树形状的等价和蕴含规则,使得在形状图的演算时支持二叉树中不确定方向的展开和折叠.此外,为了解决形状图变换规则变化给循环不变形状图推断带来的问题,还设计了算法用以判断在推断循环不变形状图的过程中是否使用新增的规则,并将判断算法融合到循环不变形状图推断流程中.本文方法使得系统支持自动推断二叉树指针程序的循环不变形状图.

摘要：在一个基于霍尔逻辑和形状图逻辑的C语言自动验证器中,设计并实现了对形状图中所含易变数据结构的形状检查方法.本工作在验证器的形状系统中实现了显式形状检查与隐式形状检查,并通过引入不同的形状级别,使验证器能够根据不同的严格程度及时发现程序中不符合形状定义的易变数据结构,避免对形状图逻辑的相关演算造成影响.此外,为分解易变数据结构中不同指针域带来的复杂性,形状检查方法引入了三阶段处理框架:形状分割、形状分析及形状推断,分别实现形状图的预处理,针对指针指向与节点类型等方面进行分析,以及根据相关规则推断易变数据结构的形状级别.

摘要：形式验证是提高软件可信程度的重要方法,基于逻辑推理对程序性质进行严格的自动证明是当前的研究热点,但尚无可供工业界使用的产品,其根源在于自动定理证明方面的困难.介绍在通过程序分析建立起各程序点的形状图的基础上,如何利用形状图提供的信息来支持程序验证的方法.提出一种利用形状图信息来消除访问路径别名,使得指针程序中非指针部分的性质仍然可以用Hoare逻辑来进行验证的方法,并证明了该方法的可靠性.还提出一种在不使用自定义谓词的情况下,易变数据结构上数据性质的描述和验证方法.另外,介绍所设计并实现的基于上述方法的PointerC语言的程序验证器的原型.它不仅能自动验证操作易变数据结构程序的性质,也能自动验证使用一维数组的程序的性质.

摘要：在指针程序的分析和验证过程中,循环不变式的自动推断一直是个研究热点。文章首先介绍所提出的形状图和形状图逻辑,形状图逻辑是一种把形状图看成有关指针的断言,并在此基础上对Hoare逻辑进行扩展而得到的程序逻辑。然后在此基础之上,设计了一种基于形状图逻辑的形状分析方法,并提出了一种基于形状图逻辑的循环不变形状图的推断方法。

摘要：指针程序的分析一直是研究热点。本文提出一种基于形状图逻辑的形状分析方法,其中形状分析采用形状图来表达程序中指针的指向和相等关系,并用形状图逻辑来进行推理。形状图逻辑是一种把形状图看成有关指针的断言,并在此基础上对Hoare逻辑进行扩展而得到的程序逻辑。首先介绍所提出的形状图和形状图逻辑;然后在此基础之上,设计一种基于形状图逻辑的形状分析方法。

摘要：基于逻辑推理的方法进行程序验证是形式化程序验证的研究热点.目前的自动验证工具为了保证自动性,对描述程序性质的断言语言都有较多限制,导致程序的某些递归性质难以用断言语言表述.本文在一个面向指针程序、基于先前自行设计的形状图逻辑、依赖于自动定理证明工具Z3的自动程序验证原型系统上,通过在断言语言中引入自定义谓词来增强断言语言的表达能力,使得该原型系统不仅能自动验证含操作易变数据结构的程序的性质,也能自动验证一些不含指针的程序的性质.