32、逻辑教学工具与在线逻辑课程设计

逻辑教学工具与在线逻辑课程设计

算法调试

调试是软件开发周期的重要部分，对于帮助学生理解程序为何未按预期运行具有实际需求。算法调试为命令式程序调试提供了不同于传统方法的思路，其主要优势在于让学生能在更高的抽象层面开展工作。

我们借助基于语义表的工具，对简单程序进行算法调试，展示了不依赖操作参数来推理程序的方法。算法调试借鉴了Shapiro的观点，用附带程序片段的计算树替代计算轨迹，我们在此基础上提出将计算树用作语义表。

以下是一个存在两个错误的算法代码示例：

{ P : a ≥0 ∧b > 0 }
fun divide ( a, b : int ) dev < c, r : int >
c := 0 ; r := 0 ;
{ I : a = b ∗c + r ∧r ≥0 ∧b > 0 , C : r }
while r ≥b do r := r - b
fwhile
ffun
{ Q : a = b ∗c + r ∧r ≥0 ∧r < b }

若要验证这个错误算法，运行工具后，TABLEAUX会显示一个开放表 P ⊩¬I 用于调试 {P} c := 0; r := 0 {I} 。通过逐步构建最弱前置条件 I0,0 c,r ，可以识别开放分支中的错误代码部分：

(1) a ≥0 ∧b > 0
{P }
(2) a ≥0
(α, 1)
(3) b &