28、可验证代码生成：从调度式 Event - B 模型到 Dafny 语言

可验证代码生成：从调度式 Event - B 模型到 Dafny 语言

1. 引言

在软件开发领域，形式化方法为构建可靠系统提供了坚实基础。Event - B 作为一种通用形式化建模语言，可用于分布式系统、顺序程序和嵌入式系统等多个领域。然而，在某些领域，如顺序程序开发中，Event - B 的使用过程尚不完善且不易掌握。

为解决这一问题，引入了调度式 Event - B（Scheduled Event - B，简称 SEB）。SEB 通过添加调度语言，使 Event - B 模型中的控制流更加明确，便于在 Event - B 细化过程中推导算法结构。一个具体的 SEB 模型会关联一个具体的算法结构，虽然这在一定程度上降低了代码生成的难度，但模型与可执行代码之间仍存在差距。

本文旨在将 SEB 模型转换为 Dafny 编程语言的代码，并提出一种方法，通过从模型生成一系列断言，利用静态程序验证器对生成的代码进行验证。该方法结合了 Event - B 的抽象和细化优势，以及现代强大的程序验证器，确保最终生成的程序正确实现了 Event - B 模型。

2. 背景知识

2.1 Event - B

Event - B 是基于集合论和谓词逻辑的形式化建模语言，由 Abrial 提出。它受 Action Systems 和 B - Method 的启发，借助 Rodin 平台进行建模。一个 Event - B 模型主要由两部分组成：
- 上下文（Context） ：模型的静态部分，通过载体集、常量和公理来指定类型和常量。
- 机器（Machine）