Z3解算器的低效率问题

作为静态时间编译器分析的一部分，我使用（的JavaAPI）Z3Solver来检查（in）方程组是否可满足。一切似乎都正常工作。但是，解算器太慢。对于下面发布的系统，Z3需要大约109秒才能宣布系统不可满足。 我以前没有任何使用Z3的经验。为了帮助解算器具有合理的效率，是否有任何拇指规则可以遵循

前缀形式的（in）方程组如下所示： （注意：ITE表示if-then-else，并接受三个操作数。）

[<，i_imopVarPre1，ITE，>，-，+，+，0，*，tid2，+，/，-，100，0，numTh，%，-，100，0，numTh，+，/，-，100，0，numTh，%，-，100，0，numTh，100，100，100，100，+，+，0，*，tid2，+，/，-，100，100，0，numTh，%，，，-，100，0，numTh，+，，/，100，100，0，numTh，%
[>=，i_imopVarPre1，+，0，*，tid2，+，/，-100，0，numTh，%，-100，0，numTh]
[<，i_imopVarPre0，ITE，>，-，+，+，+，0，*，tid1，+，/，-，100，0，numTh，%，-，100，numTh，+，/，-，100，0，numTh，%，-，100，0，numTh，100，0，0，0，0，0，tid1，+，/，-，100，0，numTh，%，，-，100，0，numTh，+，/，100，100，0，numTh，%，%，100，100，100，numTh，%，100，100，100，100，numTh]
[>=，i_imopVarPre0，+，0，*，tid1，+，/，-100，0，numTh，%，-100，0，numTh]
[=，i_imopVarPre0，i_imopVarPre1]
[>，numTh，0]
[>=，tid2，0]
[<，tid2，numTh]
[>=，tid1，0]
[<，tid1，numTh]
[！=，tid2，tid1]

我已经声明所有变量都是Int排序的。 将这些表达式添加到Z3后，当我在解算器中打印断言时，我得到以下输出：

(let ((a!1 (+ (div (- 100 0) numTh) (mod (- 100 0) numTh))))
(let ((a!2 (> (- (+ 0 (* tid2 a!1) a!1) 100) 0)))
  (< i_imopVarPre1 (ite a!2 100 (+ 0 (* tid2 a!1) a!1)))))
(let ((a!1 (* tid2 (+ (div (- 100 0) numTh) (mod (- 100 0) numTh)))))    
  (>= i_imopVarPre1 (+ 0 a!1)))
(let ((a!1 (+ (div (- 100 0) numTh) (mod (- 100 0) numTh))))
(let ((a!2 (> (- (+ 0 (* tid1 a!1) a!1) 100) 0)))
  (< i_imopVarPre0 (ite a!2 100 (+ 0 (* tid1 a!1) a!1)))))
(let ((a!1 (* tid1 (+ (div (- 100 0) numTh) (mod (- 100 0) numTh)))))
  (>= i_imopVarPre0 (+ 0 a!1)))
(= i_imopVarPre0 i_imopVarPre1)
(> numTh 0)
(>= tid2 0)
(< tid2 numTh)
(>= tid1 0)
(< tid1 numTh)
(not (= tid2 tid1))

（let（（a！1（+（div（-1000）numTh）（mod（-1000）numTh）））
（让（（a！2（>（+0（*tid2a！1）a！1）100）0）））
（=i_imopVarPre1（+0a！1）））
（let（（a！1（+（div（-1000）numTh）（mod（-1000）numTh）））
（让（（a！2（>（+0（*tid1a！1）a！1）100）0）））
（=i_imopVarPre0（+0a！1）））
（=i_imopVarPre0 i_imopVarPre1）
（>numTh 0）
（>=tid2 0）
（=TID10）
（

另外，请在此处查找调用

check（）

方法后获得的统计信息：

对于上述系统，Z3是否预计需要约100秒？如果没有，我是否遗漏了什么

如果可能的话，我可以创建更短的方程式吗？那会有帮助吗

添加约束的顺序重要吗

这方面的任何建议都会很有帮助。此类查询的数量可能在数百个左右

---

此外，有没有办法重用Z3查询，因为其中许多查询可能是同构的？由于标识符名称可能不同，我觉得记忆/搜索本身的任务可能成本高昂。

如果不能够复制，就很难对此发表评论。StackOverflow是最好的，当你可以发布人们可以自己创建的东西时。我注意到您有

div

/

mod

术语，这将很难解决。您使用的是

Int

还是位向量？你可能会使用一种定制的战术，但如果不知道更多细节，就不可能说出来。如果可能的话，请发布一些人们可以自己运行的东西。（一个完整的SMTLib文件，我们可以直接提供给z3将是最好的。）非常感谢关于div/mod的观点。在通过使分析稍微不精确来减少div/mod操作符的数量之后，我能够将求解时间减少到17秒。给定系统的另一个问题是变量numTh没有上界。当我使用上限为“11”时，时间减少到0.3秒。（使用numTh，在发布后几天内，我应该能够用tarball编辑帖子，使用tarball可以复制场景以更好地诊断问题。在此之前，感谢您的帮助。：）

(let ((a!1 (+ (div (- 100 0) numTh) (mod (- 100 0) numTh))))
(let ((a!2 (> (- (+ 0 (* tid2 a!1) a!1) 100) 0)))
  (< i_imopVarPre1 (ite a!2 100 (+ 0 (* tid2 a!1) a!1)))))
(let ((a!1 (* tid2 (+ (div (- 100 0) numTh) (mod (- 100 0) numTh)))))    
  (>= i_imopVarPre1 (+ 0 a!1)))
(let ((a!1 (+ (div (- 100 0) numTh) (mod (- 100 0) numTh))))
(let ((a!2 (> (- (+ 0 (* tid1 a!1) a!1) 100) 0)))
  (< i_imopVarPre0 (ite a!2 100 (+ 0 (* tid1 a!1) a!1)))))
(let ((a!1 (* tid1 (+ (div (- 100 0) numTh) (mod (- 100 0) numTh)))))
  (>= i_imopVarPre0 (+ 0 a!1)))
(= i_imopVarPre0 i_imopVarPre1)
(> numTh 0)
(>= tid2 0)
(< tid2 numTh)
(>= tid1 0)
(< tid1 numTh)
(not (= tid2 tid1))