我正在研究高斯消除的验证实现,但在验证这个将数组 b 的内容添加到数组 a 的内容的 super 简单方法时遇到问题。这是代码。
method addAssign(a: array<real>, b: array<real>)
requires a != null && b != null && a.Length == b.Length;
modifies a
ensures forall k:: 0 <= k < a.Length ==> a[k] == old(a[k]) + b[k];
{
var i := 0;
assert a == old(a);
while(i < a.Length)
invariant 0 <= i <= a.Length
invariant forall k:: i <= k < a.Length ==> a[k] == old(a[k])
invariant forall k:: 0 <= k < i ==> a[k] == old(a[k]) + b[k];
{
assert a[i] == old(a[i]); // dafny verifies this
a[i] := a[i] + b[i];
assert a[i] == old(a[i]) + b[i]; // dafny says this is an assertion violation
i := i + 1;
}
}
最佳答案
(我删除了我的第一个答案,因为它不起作用)。
问题似乎在于 Dafny 检测到潜在的别名问题。作为一个实验,我首先修改了您的代码以获得一个更简单的函数来验证:
method addOne(a: array<real>)
requires a != null;
modifies a;
ensures forall k:: 0 <= k < a.Length ==> a[k] == old(a[k]) + 1.0;
{
var i := 0;
assert a == old(a);
while(i < a.Length)
invariant 0 <= i <= a.Length
invariant forall k:: i <= k < a.Length ==> a[k] == old(a[k])
invariant forall k:: 0 <= k < i ==> a[k] == old(a[k]) + 1.0;
{
assert a[i] == old(a[i]); // dafny verifies this
a[i] := a[i] + 1.0;
assert a[i] == old(a[i]) + 1.0; // dafny *doesn't* say this is an assertion violation
i := i + 1;
}
}
唯一的区别是我使用的是文字实数 (1.0),而不是从 b
提取的实数。为什么这会产生影响?
假设您通过如下所示的调用来调用您的方法
addAssign(a,a)
然后在函数体中b
和a
都引用同一个数组。例如,假设 a[0]
为 1.0。然后在第一次循环中执行 a[0] := a[0] + b[0]
。
这会将 a[0]
设置为 2.0。但是 - 它还将b[0]
设置为2.0。
但在这种情况下 assert a[0] == old(a[0]) + b[0]
相当于
断言 2.0 == 1.0 + 2.0
——应该失败。
顺便说一下——以下确实验证了:
method addAssign(a: array<real>, b: array<real>)
requires a != null && b != null && a.Length == b.Length;
modifies a;
ensures forall k:: 0 <= k < a.Length ==> a[k] == old(a[k]) + old(b[k]);
{
var i := 0;
assert a == old(a);
while(i < a.Length)
invariant 0 <= i <= a.Length
invariant forall k:: i <= k < a.Length ==> a[k] == old(a[k])
invariant forall k:: 0 <= k < i ==> a[k] == old(a[k]) + old(b[k]);
{
assert a[i] == old(a[i]); // dafny verifies this
a[i] := a[i] + b[i];
assert a[i] == old(a[i]) + old(b[i]); // and also this!
i := i + 1;
}
}
关于arrays - 为什么这个涉及数组的 Dafny 断言会失败?,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/31629705/