Compiler construction 是否有一种算法来确定某些命令式代码是否是引用透明的？

是否有一种算法可以确定，给定命令式代码（以及周围的程序）的块

X

，该代码是否是引用透明的

到目前为止，我得到的是：

一段代码是RT，如果

在控制流离开X后，不会读取分配给X中的非参考变量

所有在X中被取消引用和赋值的参考变量都可以被证明是指遵循规则1的变量

不读取变量或调用函数，其值取决于运行时状态（即

scanf（）

，

time（）

，

argv

）

编辑：参见注释

这种算法的精确性并非绝对必要，但更可取。（这是真实的生活，不是CS类，所以，“简单比正确好一点。”）

编辑2：

无引用或指针的简化语言的算法草图/想法，表示为抽象语法树：

查找因果对（即变量的赋值和使用）

对于每一对，将AST中的父节点标记为最低公共祖先之前且不包括最低公共祖先的非RT节点

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问题：如何处理初始值设定项？它们算作作业吗？

你可能想了解“效果系统”或“类型和效果系统”，这是一种描述和跟踪计算的副作用类型的机制。我不确定是否有任何系统能够进行推理，而不是依赖效果注释，但至少你应该能够了解你需要担心什么。

你可能想了解“效果系统”或“类型和效果系统”，这是一种描述和跟踪计算有哪些副作用的机制。我不确定是否有任何系统能够进行推理，而不是依赖效果注释，但至少您应该能够了解您需要担心的事情。

是否可以确定两段代码在一般情况下是否具有引用透明性？不，为什么？因为没有一个程序的分析是完全精确的（证据：大量不同的公式，基本上是停止问题）。但是，您可以是近似值。一般来说，有一些技术可以证明什么类型的程序绝对是引用透明的（因为我们在不近似的保守方面出错，所以必然会有一些程序是正确的，但无法证明是正确的）：

• 首先，您需要修复一种语言。分析取决于语言，分析的复杂性将根据您的语言所具有的特性而发生很大变化：并发性、引用、指针，所有这些都很难处理。（引用和指针不一样，一般来说，处理任意指针算法比简单引用更难！）
• 你可以看看一些定理证明或模型检验。这些工具可用于检查两个程序是否具有相同的输出，方法是导出对程序建模的公式，然后尝试确定它们是否描述了相同的行为集
• 是一种非常流行且不断发展的技术，用于在指针存在的情况下证明两个命令式程序是正确的。其基本思想是对堆的不相交部分进行组合推理（为什么这是好的？考虑写一个链表实现，现在将它与一些随机写入到链表中间的代码结合起来。这是验证的地狱））
• 在函数世界中，人们试图将等式推理应用到他们的代码中。虽然这在命令式程序中并不完全相同，但如果使用对堆断言建模，则可以执行类似的操作

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有没有现成的工具可以应用于大型代码库？不，因为大型代码库使用的是无法进行推理的东西（反射、困难的别名类等等）。本质上，你的问题归结为某种定理证明，你需要能够证明两个程序是等价的。有很多关于子问题的论文都在讨论这个问题。例如，考虑用玩具语言编写的非常简单的程序（是一个流行的例子！），大量的论文试图解决这样的问题。不，为什么？因为没有一个程序的分析是完全精确的（证据：大量不同的公式，基本上是停止问题）。但是，您可以是近似值。一般来说，有一些技术可以证明什么类型的程序绝对是引用透明的（因为我们在不近似的保守方面出错，所以必然会有一些程序是正确的，但无法证明是正确的）：

• 首先，您需要修复一种语言。分析取决于语言，分析的复杂性将根据您的语言所具有的特性而发生很大变化：并发性、引用、指针，所有这些都很难处理。（引用和指针不一样，一般来说，处理任意指针算法比简单引用更难！）
• 你可以看看一些定理证明或模型检验。这些工具可用于检查两个程序是否具有相同的输出，方法是导出对程序建模的公式，然后尝试确定它们是否描述了相同的行为集
• 是一种非常流行且不断发展的技术，用于在指针存在的情况下证明两个命令式程序是正确的。基本的想法是对堆的不相交部分进行组合推理（为什么这是好的）？考虑写一个链表实现，现在你将它与一些随机写入到链表中间的代码结合起来。这就是VILF的地狱。