程序验证（1）- 简介

参考：https://zhuanlan.zhihu.com/p/295230186
程序验证（Program/Software Verification）旨在自动化地证明程序的正确性，即程序在运行的过程中不会出错，并且程序的功能能够满足。
程序验证的优点是能够自动化地进行程序的正确性证明。
但其缺点也很显著，
其一是对高阶功能属性不友好，一般用于证明一些低阶属性，比如程序中不存在“除0错误”，“指针的use after free”，“数组越界或缓冲区溢出”等等。
其二是程序验证一般也依赖于约束求解，所以同样难以直接大规模地应用。但随着验证算法和约束求解引擎的不断进步，程序验证的可用性将变得越来越好。

程序验证的目的是证明程序的正确性，这既包括程序不会有运行时错误，也包括程序功能的正确性。
其次，程序验证的基本要素是程序的源码，要验证的属性，这是实现自动化验证的前提。
同时，在必要时，我们需要有循环不变式。
最后，
程序验证的基本思路是，在给定源码和属性的基础上，
通过验证算法，
将我们需要验证的问题转化为逻辑公式，
再证明逻辑公式的正确性。
验证算法是程序验证所研究的核心内容，
对程序验证的效率，有着至关重要的影响。
还有很多巧妙的验证算法，
比如：谓词抽象（Predicate Abstraction）、路径抽象（Path Abstraction）、反例制导的抽象精化（Counter-Example-Guided Abstraction and Refinement，CEGAR）、K归纳算法（[公式]-induction）等等。这些验证算法基本思想都很简洁巧妙，值得学习和了解。

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