泛型程序的形式驗證問題的研究.pdf

1、現(xiàn)在，計算機軟件系統(tǒng)逐漸變得越來越復(fù)雜，本身的開發(fā)難度更是在不斷增加。傳統(tǒng)的開發(fā)方法主要依靠手工方式，效率低下、質(zhì)量欠佳、正確性難以保證。泛型程序設(shè)計(GenericProgramming,GP)已經(jīng)變成程序設(shè)計中的另一個主要技術(shù)。目的是將一類軟件表示為互操作性更強、適用的范圍更廣的泛型表示形式，具體的軟件可通過對泛型程序的參數(shù)實例化而獲得，且不降低運行效率。
　　首先，本課題介紹了泛型程序設(shè)計以及STL的研究現(xiàn)狀及發(fā)展，還介紹了

2、STL的基本組件，討論了泛型程序設(shè)計的作用以及在程序設(shè)計過程中還存在的不足之處，簡單介紹了泛型程序設(shè)計與C++STL、C++模板的關(guān)系，詳細介紹了形式化方法的研究內(nèi)容及使用形式化方法進行程序正確性驗證的重要性。
　　其次，根據(jù)形式語義學(xué)理論和相關(guān)推理規(guī)則，選擇了STL中兩類算法的具體實例，即改變序列內(nèi)容中的互換元素算法、一般數(shù)值計算中的函數(shù)數(shù)值計算算法，進行程序正確性的驗證和證明。通過公理語義的方法，進行詳細的推理驗證，本文給出了

3、具體的驗證推理過程，并且得出程序正確性的驗證結(jié)果。使程序的演算理論更加一般化，從而有可能在新的形式化方法方面取得一些實質(zhì)性的進展。
　　再次，本課題中還研究并總結(jié)出了泛型程序設(shè)計中的四種技術(shù):模板偏特化、常整數(shù)映射為型別、型別對型別的映射以及一種組件泛化仿函數(shù)。其中，模板偏特化可以特化template，并非針對特定的、固定集合的參數(shù)、而是針對“吻合某個式樣的一群參數(shù)”;常整數(shù)映射為型別允許在編譯期以數(shù)值（特別是boolean）作為