Quellcodebibliothek Statistik Leitseite products/Sources/formale Sprachen/Isabelle/HOL/IMP/   (Beweissystem Isabelle Version 2025-1©)  Datei vom 16.11.2025 mit Größe 2 kB image not shown  

Quelle  VCG_Total_EX.thy

  Sprache: Isabelle
 

(* Author: Tobias Nipkow *)

subsection "Verification Conditions for Total Correctness"

subsubsection "The Standard Approach"

theory VCG_Total_EX
imports Hoare_Total_EX
begin

textAnnotated commands: commands where loops are annotated with
 .


datatype acom =
  Askip                  (SKIP) |
  Aassign vname aexp     ((_ ::= _) [10006161) |
  Aseq   acom acom       (_;;/ _  [606160) |
  Aif bexp acom acom     ((IF _/ THEN _/ ELSE _)  [006161) |
  Awhile "nat ==> assn" bexp acom
    (({_}/ WHILE _/ DO _)  [006161)

notation com.SKIP (SKIP)

textStrip annotations:

fun strip :: "acom ==> com" where
"strip SKIP = SKIP" |
"strip (x ::= a) = (x ::= a)" |
"strip (C1;; C2) = (strip C1;; strip C2)" |
"strip (IF b THEN C1 ELSE C2) = (IF b THEN strip C1 ELSE strip C2)" |
"strip ({_} WHILE b DO C) = (WHILE b DO strip C)"

textWeakest precondition from annotated commands:

fun pre :: "acom ==> assn ==> assn" where
"pre SKIP Q = Q" |
"pre (x ::= a) Q = (λs. Q(s(x := aval a s)))" |
"pre (C1;; C2) Q = pre C1 (pre C2 Q)" |
"pre (IF b THEN C1 ELSE C2) Q =
  (λs. if bval b s then pre C1 Q s else pre C2 Q s)" |
"pre ({I} WHILE b DO C) Q = (λs. n. I n s)"

textVerification condition:

fun vc :: "acom ==> assn ==> bool" where
"vc SKIP Q = True" |
"vc (x ::= a) Q = True" |
"vc (C1;; C2) Q = (vc C1 (pre C2 Q) vc C2 Q)" |
"vc (IF b THEN C1 ELSE C2) Q = (vc C1 Q vc C2 Q)" |
"vc ({I} WHILE b DO C) Q =
  (s n. (I (Suc n) s pre C (I n) s)
       (I (Suc n) s bval b s)
       (I 0 s ¬ bval b s Q s)
       vc C (I n))"

lemma vc_sound: "vc C Q ==> t {pre C Q} strip C {Q}"
proof(induction C arbitrary: Q)
  case (Awhile I b C)
  show ?case
  proof(simp, rule conseq[OF _ While[of I]], goal_cases)
    case (2 n) show ?case
      using Awhile.IH[of "I n"] Awhile.prems
      by (auto intro: strengthen_pre)
  qed (insert Awhile.prems, auto)
qed (auto intro: conseq Seq If simp: Skip Assign)

textWhen trying to extend the completeness proof of the VCG for partial correctness
  total correctness one runs into the following problem.
  the case of the while-rule, the universally quantified n in the first premise
  that for that premise the induction hypothesis does not yield a single
  command C but merely that for every n such a C exists.


end

Messung V0.5 in Prozent
C=72 H=100 G=86

¤ Dauer der Verarbeitung: 0.8 Sekunden  (vorverarbeitet am  2026-06-09) ¤

*© Formatika GbR, Deutschland






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Bemerkung:

Die farbliche Syntaxdarstellung und die Messung sind noch experimentell.