31、YASM的抽象与细化

YASM的抽象与细化

1. 引言

YASM是一种基于反例引导抽象细化（CEGAR）框架的软件模型检查器，旨在验证和反驳程序属性。YASM的独特之处在于它结合了过近似和欠近似抽象，从而实现了精确性和效率的平衡。本文将深入探讨YASM的抽象表示、细化过程以及如何在CEGAR框架中应用这些技术。

2. 抽象表示

YASM使用谓词程序来表示抽象，这是一种简洁而强大的表示方法。谓词程序是一种布尔程序，其中每个状态都由一组布尔变量表示。通过这种方式，复杂的C程序可以被简化为易于处理的布尔表达式，从而大大减少了模型检查的复杂度。

2.1 谓词程序的构造

为了构造谓词程序，YASM首先将C程序中的条件语句抽象化。例如，考虑以下C代码段：

if (x > 0) {
    y = 1;
} else {
    y = -1;
}

YASM会将其转换为以下谓词程序：

if (x_pos) {
    y = 1;
} else {
    y = -1;
}

其中 x_pos 是一个布尔变量，表示 x > 0 。这样，原始的数值比较就被简化为布尔表达式，使得模型检查更加高效。

2.2 抽象层次的选择

YASM提供了多种抽象层次供选择。例如，它可以将复杂的指针操作抽象为简单的布尔表达式，或者将嵌套的循环和递归函数抽象为有限状态