10、逻辑程序动态调度的目标无关挂起分析

逻辑程序动态调度的目标无关挂起分析

1. 引言

逻辑程序由逻辑组件和控制组件构成。选择合适的控制对于获得正确且高效的程序至关重要。近年来，延迟机制成为定义控制的流行方式之一，它能延迟子目标的选择，直到满足特定条件。延迟在处理否定、延迟非线性约束、确保终止、改进搜索和模拟并发等方面发挥着重要作用。然而，推理带有延迟的逻辑程序非常困难，程序员常面临的问题是，确定给定程序和目标是否会陷入某个子目标无限挂起的状态。

以往的抽象解释方案通过模拟操作语义，使用抽象状态集合跟踪程序执行，属于目标相关分析。本文提出一种目标无关的挂起分析方法，该方法不是验证特定目标是否会导致挂起，而是推断出不会导致挂起的一类目标。这种新方法的计算优势在于，程序员无需为不同的（抽象）查询重新运行分析。

此外，该分析还从新的视角处理挂起分析，即验证带有延迟的逻辑程序能否使用局部选择规则进行调度。在局部选择规则下，所选原子会被完全解析，其直接或间接引入的原子也会在选择其他原子之前被解析。最左选择就是局部选择的一个例子。了解局部选择下的挂起情况本身就很有用，而且它与反向推理配合得很好。任何在局部选择下被证明无挂起的程序，在更通用的选择规则下显然也是无挂起的。

本文的贡献总结如下：
- 进行目标无关的挂起分析。
- 该分析虽技术复杂，但可归结为两个简单的自底向上的不动点计算（lfp 和 gfp），这使得它易于实现。lfp 用于计算成功模式，这些模式在 gfp 计算中用于模拟复合目标的子目标绑定变量的方式。
- 该分析与 Debray 等人提出的简单而成功的挂起框架类似，能推断最左选择下的无挂起性。本文的分析还考虑了所有局部选择规则，在可处理性和精确性之间取得了良好的平衡。