[发明专利]一种基于语法树的程序正确性验证方法

摘要

本发明涉及一种程序设计正确性验证的方法。目前进行程序正确性验证方法效率低、验证的准确性不够。本发明方法具体包括：采用XML的格式将源程序转换为程序语法树；对程序语法树进行优化；使用XPath语句对优化后的程序语法树进行表达，每一条XPath语句都对应一个权重；利用XPath路径的匹配方法验证源程序整体的正确性；对待验证树中的单条路径进行验证；对待验证树中的全路径进行验证。本发明方法可以准确验证源程序的准确性，同时效率比现有方法大大提高。

主权项

1.一种基于语法树的程序正确性验证方法，其特征在于该方法的具体步骤包括：1)采用XML的格式将源程序转换为程序语法树，具体方法是：分析待验证程序的语义信息，转换成XML格式的语义表达，映射为一棵无序标签树；其中，程序名及程序中的各元素转化为相应层次的父节点和子节点；程序中的操作符、操作数为叶子节点；使用一个虚拟根节点将所有节点进行组合；2)对程序语法树进行优化，具体方法是：采用常量合并、同类语义合并、无用变量删除以及复杂表达式拆分的方法对1)中的程序语法树进行分析，排除语义的多样性，使同一功能呈现同一的语法树表现形式；3)使用XPath语句对2)中的优化后的程序语法树进行表达，每一条XPath语句都对应一个权重，具体方法是：①对于XPath语句组中的每一条XPath语句依次检验，如果XPath语句在待验证语法树中查询结果与在匹配树中的查询结果一致，则此XPath语句对应的权重值累加到作为结果的匹配度中；②一组XPath语句查询完成，生成匹配树，将得到的匹配度作为最小匹配代价；4)利用XPath路径的匹配方法验证源程序整体的正确性，具体方法是：将匹配树与每一待验证树进行比较，取匹配树的每条路径并在待验证树中查找对应路径根节点；如果未找到该根节点，则完全不匹配，源程序整体错误，退出验证；如果找到该根节点，则进入5)；5)对待验证树中的单条路径进行验证，如果待验证树中的节点n是查询树的第k条路径的根节点，并且与以节点n为根的子树和匹配树中的第k条路径相匹配，则待验证树与匹配树在其第k条路径上匹配，即验证第k条路径所对应的源程序正确；6)通过5)对待验证树中的全路径进行验证，如果部分路径上匹配，则对应该路径的源程序正确；如果所有路径上匹配，则源程序整体正确。