36、部分评估与强终止性分析

部分评估与强终止性分析

1. 引言

在现代编程语言中，强终止性分析和部分评估是至关重要的技术。强终止性分析确保程序在有限步骤内终止，而部分评估则通过提前执行程序的一部分来优化运行时性能。本文将详细介绍一种新的算法，该算法利用大小变化分析进行强终止性和准终止性推断，尤其适用于大型程序，如Godel系统的25K行源代码，能够在不到三秒内完成分析。

2. 新算法概述

新算法的主要特点是通过大小变化分析（size-change analysis）来推断程序的终止性。这种分析方法能够有效地捕捉程序中变量的变化趋势，从而推断出程序是否会终止。具体来说，新算法通过以下步骤实现：

1. 初始化 ：读取程序源代码并构建程序的抽象表示。
2. 大小变化分析 ：对程序中的变量和表达式进行分析，确定其大小变化趋势。
3. 终止性推断 ：基于大小变化分析的结果，推断程序是否会在有限步骤内终止。
4. 优化提示 ：通过选择性地使用提示，减少需要记忆的谓词数量，从而减少用户提供的提示数量。

2.1 初始化

在初始化阶段，新算法读取程序源代码并构建程序的抽象表示。这个过程包括以下几个步骤：

• 语法分析 ：解析源代码，生成抽象语法树（AST）。
• 控制流分析 ：构建程序的控制流图（CFG），以理