Использование z3.BitVecRef против целого числа

Константа в решателе z3 может быть обычным типом python (1) или z3 Ref (2), как в следующем искусственном примере, где x и y подвергаются одинаковым ограничениям, установленным через эти два типа:

from z3 import *

s = Solver()
x, y = BitVecs("x y",7)
d = BitVecVal(6, 7)

                   #constraints:
#                   ------------
s.add(x & 6 != 6)  #1'th or 2'th bit unset using Integer    #....(1)
#                                                   vs
s.add(y & d != d)  #1'th or 2'th bit unset using BitVecVal  #....(2)


check = s.check()
if check == sat:
    print(s.model())

Итак, есть ли один из (1), (2) предпочесть? Кажется, я не понимаю, зачем существуют константные сортировки, если то же самое можно сделать с обычными типами Python.

Анализ настроения постов в Twitter с помощью Python, Tweepy и Flair
Анализ настроения постов в Twitter с помощью Python, Tweepy и Flair
Анализ настроения текстовых сообщений может быть настолько сложным или простым, насколько вы его сделаете. Как и в любом ML-проекте, вы можете выбрать...
7 лайфхаков для начинающих Python-программистов
7 лайфхаков для начинающих Python-программистов
В этой статье мы расскажем о хитростях и советах по Python, которые должны быть известны разработчику Python.
Установка Apache Cassandra на Mac OS
Установка Apache Cassandra на Mac OS
Это краткое руководство по установке Apache Cassandra.
Сертификатная программа "Кванты Python": Бэктестер ансамблевых методов на основе ООП
Сертификатная программа "Кванты Python": Бэктестер ансамблевых методов на основе ООП
В одном из недавних постов я рассказал о том, как я использую навыки количественных исследований, которые я совершенствую в рамках программы TPQ...
Создание персонального файлового хранилища
Создание персонального файлового хранилища
Вы когда-нибудь хотели поделиться с кем-то файлом, но он содержал конфиденциальную информацию? Многие думают, что электронная почта безопасна, но это...
Создание приборной панели для анализа данных на GCP - часть I
Создание приборной панели для анализа данных на GCP - часть I
Недавно я столкнулся с интересной бизнес-задачей - визуализацией сбоев в цепочке поставок лекарств, которую могут просматривать врачи и...
0
0
39
2
Перейти к ответу Данный вопрос помечен как решенный

Ответы 2

Ответ принят как подходящий

Полученный код SMT для Z3 может быть показан следующим образом:

#  https://stackoverflow.com/a/14629021/1911064
def toSMT2Benchmark(f, status="unknown", name="benchmark", logic=""):
  v = (Ast * 0)()
  return Z3_benchmark_to_smtlib_string(f.ctx_ref(), name, logic, status, "", 0, v, f.as_ast())

print(toSMT2Benchmark(x & 6 != 6))
print(toSMT2Benchmark(y & d != d))

Выход:

; benchmark
(set-info :status unknown)
(declare-fun x () (_ BitVec 7))
(assert
 (and (distinct (bvand x (_ bv6 7)) (_ bv6 7)) true))
(check-sat)

; benchmark
(set-info :status unknown)
(declare-fun y () (_ BitVec 7))
(assert
 (and (distinct (_ bv6 7) (bvand y (_ bv6 7))) true))
(check-sat)

Таким образом, обе формы создают практически одинаковые входные данные для Z3.

Спасибо @ Аксель Кемпер! Это в значительной степени проясняет мое замешательство и, наряду с вашим Справка, дает достойный материал для ориентации.

Daniel Schwegler 23.04.2022 14:42

Более простой способ сгенерировать SMTLib из решателя — просто напечатать s.sexpr():

from z3 import *

s = Solver()
x, y = BitVecs("x y",7)
d = BitVecVal(6, 7)

s.add(x & 6 != 6)  #1'th or 2'th bit unset using Integer    #....(1)

check = s.check()
print(s.sexpr())
if check == sat:
    print(s.model())

Это печатает:

declare-fun k!0 () (_ BitVec 2))
(declare-fun x () (_ BitVec 7))
(declare-fun k!1 () Bool)
(declare-fun k!2 () Bool)
(assert (distinct (bvand x #b0000110) #b0000110))
(model-del k!0)
(model-add x () (_ BitVec 7) (concat #x0 k!0 #b0))
(model-del k!1)
(model-add k!0 () (_ BitVec 2) (ite k!1 #b11 (bvnot #b11)))
(model-del k!2)
(model-add k!1 () Bool (not k!2))

[x = 0]

Здесь следует отметить две вещи:

  • s.sexpr() можно использовать для печати «внутренней» формы любого состояния решателя в любое время.
  • Вы никогда фактически использовали целое число в первой форме вашего ограничения: поскольку вы сравнивали его с битовым вектором, z3 автоматически преобразовал его в битовый вектор. На самом деле, сравнение битового вектора с целочисленным значением будет верным, т. е. будет ошибкой типа. Вы можете увидеть это следующим образом:
s.add(x & 6 != IntVal(6))

И для этого z3 выдал бы ошибку несоответствия сортировки:

z3.z3types.Z3Exception: sort mismatch

Короче говоря, SMTLib — это логика с простыми типами, и битовый вектор можно сравнивать только с другим битовым вектором. Просто случается так, что Python API вставляет неявные приведения из литеральных значений, которые появляются в вашей программе. Хотя это может быть удобно для программирования, это может привести к неправильному пониманию того, сравнивали ли вы его с целым числом; что недопустимо изначально. Надеюсь, что это проясняется!

Большое спасибо @alias за это очень подробное объяснение, это очень ценно!

Daniel Schwegler 28.04.2022 00:17

Другие вопросы по теме