Sound over-approximation methods have been proved effective for guaranteeing the absence of errors, but inevitably they produce false alarms that can hamper the programmers. Conversely, under-approximation methods are aimed at bug finding and are free from false alarms. We introduce Sufficient Incorrectness Logic (SIL), a new under-approximating, triple-based program logic to reason about program errors. SIL is designed to set apart the initial states leading to errors. We prove that SIL is correct and complete for a minimal set of rules, and we study additional rules that can facilitate program analyses. We formally compare SIL to existing triple-based program logics. Incorrectness Logic and SIL both perform under-approximations, but while the former exposes only true errors, the latter locates the set of initial states that lead to such errors, as Outcome Logic can do too. Hoare Logic performs over-approximations and as such cannot capture the set of initial states leading to errors in nondeterministic programs -- for deterministic and terminating programs, Hoare Logic and SIL coincide. Finally, we instantiate SIL with Separation Logic formulae (Separation SIL) to handle pointers and dynamic allocation and we prove its correctness. We argue that in some cases Separation SIL can yield more succinct postconditions and provide stronger guarantees than Incorrectness Separation Logic and can support effective backward reasoning.


翻译:可靠过近似方法已被证明能有效保证程序无错误,但不可避免地会产生误导程序员的误报。反之,欠近似方法旨在发现错误,且无误报。我们提出充分错误逻辑(SIL),一种新的基于三元组的欠近似程序逻辑,用于推理程序错误。SIL旨在分离导致错误的初始状态。我们证明SIL在最小规则集下是正确且完备的,并研究了可促进程序分析的附加规则。我们形式化地将SIL与现有基于三元组的程序逻辑进行比较。错误逻辑和SIL均执行欠近似,但前者仅暴露真实错误,而后者定位导致此类错误的初始状态集(结果逻辑亦可实现)。霍尔逻辑执行过近似,因此无法在非确定性程序中捕获导致错误的初始状态集——对于确定性和终止性程序,霍尔逻辑与SIL一致。最后,我们使用分离逻辑公式实例化SIL(分离SIL),以处理指针和动态分配,并证明其正确性。我们论证,在某些情况下,分离SIL能生成比错误分离逻辑更简洁的后置条件,提供更强保障,并支持高效的反向推理。

0
下载
关闭预览

相关内容

Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
82+阅读 · 2020年7月26日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
18+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
13+阅读 · 2022年4月30日
Arxiv
15+阅读 · 2022年1月24日
Arxiv
33+阅读 · 2021年12月31日
Arxiv
12+阅读 · 2021年11月1日
VIP会员
最新内容
《基于深度强化学习的反无人机技术研究》178页
“史诗怒火”行动与“AI中心战”模式的浮现
专知会员服务
4+阅读 · 6月10日
【CVPR2026教程】扩散模型的解析理解
专知会员服务
1+阅读 · 6月10日
马赛克战:俄乌战场透析
专知会员服务
15+阅读 · 6月10日
《利用人工智能增强军事决策》
专知会员服务
7+阅读 · 6月10日
《自动机器学习在军事数据耕耘法中的应用》
专知会员服务
8+阅读 · 6月10日
为何指挥所生存能力要求范式转变
专知会员服务
6+阅读 · 6月10日
打造“新蛛网”模式与高科技动员
专知会员服务
4+阅读 · 6月10日
“蛛网”行动一周年:远程无人机战争
专知会员服务
3+阅读 · 6月10日
【剑桥博士论文】智能体-环境协同优化
专知会员服务
9+阅读 · 6月9日
相关VIP内容
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关论文
Arxiv
13+阅读 · 2022年4月30日
Arxiv
15+阅读 · 2022年1月24日
Arxiv
33+阅读 · 2021年12月31日
Arxiv
12+阅读 · 2021年11月1日
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
18+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员