形式方法

证明软件不会因运行时错误而失败

形式化方法应用理论计算机科学基础来解决软件中的难题,例如证明软件不会因运行时错误而失败抽象解释,一种数学上严格的方法,用于证明软件的正确性。用于验证目的的正式方法(也称为形式验证)可以帮助提高软件的可靠性和健壮性。

传统的软件验证方法依赖于测试来验证行为和健壮性,但测试只能显示错误的存在,而不是错误的缺失。相反,形式化方法使用数学来证明某些事实或属性。因此,验证基于形式化方法的技术可以最终证明软件的某些属性,例如证明软件是否包含运行时错误,包括溢出、被零除和非法取消引用的指针。

使用形式化方法结合静态代码分析执行代码验证以识别和诊断运行时错误。使用此过程产生的度量来度量和改进软件质量。因为基于形式化方法的静态代码分析是自动化的,所以您可以在不执行软件或开发测试用例的情况下进行这种分析。

您可以使用静态分析工具,对以下任务使用正式方法:

通过这种全面、完整的方法,您可以将代码中的每个故障点识别为已证明失败、未证明失败、可能永远不会执行(死代码)抽象解释首次用于验证Ariane 5运载火箭的软件,以检测将64位浮点变量转换为有符号16位整数的溢出错误。这是第一个通过基于抽象解释的形式化方法进行大规模静态代码分析的示例。

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