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synced 2025-04-23 17:15:31 +00:00
move model_evaluator from pdr to model, call it model_implicant
Signed-off-by: Nikolaj Bjorner <nbjorner@microsoft.com>
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b35088f7e5
commit
2ff51e9a60
11 changed files with 1514 additions and 1341 deletions
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@ -48,6 +48,7 @@ Notes:
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|||
#include "qe_util.h"
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#include "scoped_proof.h"
|
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#include "blast_term_ite_tactic.h"
|
||||
#include "model_implicant.h"
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||||
namespace pdr {
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||||
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@ -1978,7 +1979,7 @@ namespace pdr {
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tout << "Transition:\n" << mk_pp(T, m) << "\n";
|
||||
tout << "Phi:\n" << mk_pp(phi, m) << "\n";);
|
||||
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||||
model_evaluator mev(m);
|
||||
model_implicant mev(m);
|
||||
expr_ref_vector mdl(m), forms(m), Phi(m);
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forms.push_back(T);
|
||||
forms.push_back(phi);
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@ -90,879 +90,6 @@ namespace pdr {
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return res.str();
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}
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/////////////////////////
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||||
// model_evaluator
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||||
//
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||||
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||||
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||||
void model_evaluator::assign_value(expr* e, expr* val) {
|
||||
rational r;
|
||||
if (m.is_true(val)) {
|
||||
set_true(e);
|
||||
}
|
||||
else if (m.is_false(val)) {
|
||||
set_false(e);
|
||||
}
|
||||
else if (m_arith.is_numeral(val, r)) {
|
||||
set_number(e, r);
|
||||
}
|
||||
else if (m.is_value(val)) {
|
||||
set_value(e, val);
|
||||
}
|
||||
else {
|
||||
IF_VERBOSE(3, verbose_stream() << "Not evaluated " << mk_pp(e, m) << " := " << mk_pp(val, m) << "\n";);
|
||||
TRACE("pdr", tout << "Variable is not tracked: " << mk_pp(e, m) << " := " << mk_pp(val, m) << "\n";);
|
||||
set_x(e);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
void model_evaluator::setup_model(model_ref& model) {
|
||||
m_numbers.reset();
|
||||
m_values.reset();
|
||||
m_model = model;
|
||||
rational r;
|
||||
unsigned sz = model->get_num_constants();
|
||||
for (unsigned i = 0; i < sz; i++) {
|
||||
func_decl * d = model->get_constant(i);
|
||||
expr* val = model->get_const_interp(d);
|
||||
expr* e = m.mk_const(d);
|
||||
m_refs.push_back(e);
|
||||
assign_value(e, val);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
void model_evaluator::reset() {
|
||||
m1.reset();
|
||||
m2.reset();
|
||||
m_values.reset();
|
||||
m_visited.reset();
|
||||
m_numbers.reset();
|
||||
m_refs.reset();
|
||||
m_model = 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
expr_ref_vector model_evaluator::minimize_model(ptr_vector<expr> const & formulas, model_ref& mdl) {
|
||||
setup_model(mdl);
|
||||
|
||||
TRACE("pdr_verbose",
|
||||
tout << "formulas:\n";
|
||||
for (unsigned i = 0; i < formulas.size(); ++i) tout << mk_pp(formulas[i], m) << "\n";
|
||||
);
|
||||
|
||||
expr_ref_vector model = prune_by_cone_of_influence(formulas);
|
||||
TRACE("pdr_verbose",
|
||||
tout << "pruned model:\n";
|
||||
for (unsigned i = 0; i < model.size(); ++i) tout << mk_pp(model[i].get(), m) << "\n";);
|
||||
|
||||
reset();
|
||||
|
||||
DEBUG_CODE(
|
||||
setup_model(mdl);
|
||||
VERIFY(check_model(formulas));
|
||||
reset(););
|
||||
|
||||
return model;
|
||||
}
|
||||
|
||||
expr_ref_vector model_evaluator::minimize_literals(ptr_vector<expr> const& formulas, model_ref& mdl) {
|
||||
|
||||
TRACE("pdr",
|
||||
tout << "formulas:\n";
|
||||
for (unsigned i = 0; i < formulas.size(); ++i) tout << mk_pp(formulas[i], m) << "\n";
|
||||
);
|
||||
|
||||
expr_ref_vector result(m);
|
||||
expr_ref tmp(m);
|
||||
ptr_vector<expr> tocollect;
|
||||
|
||||
setup_model(mdl);
|
||||
collect(formulas, tocollect);
|
||||
for (unsigned i = 0; i < tocollect.size(); ++i) {
|
||||
expr* e = tocollect[i];
|
||||
expr* e1, *e2;
|
||||
SASSERT(m.is_bool(e));
|
||||
SASSERT(is_true(e) || is_false(e));
|
||||
if (is_true(e)) {
|
||||
result.push_back(e);
|
||||
}
|
||||
// hack to break disequalities for arithmetic variables.
|
||||
else if (m.is_eq(e, e1, e2) && m_arith.is_int_real(e1)) {
|
||||
if (get_number(e1) < get_number(e2)) {
|
||||
result.push_back(m_arith.mk_lt(e1,e2));
|
||||
}
|
||||
else {
|
||||
result.push_back(m_arith.mk_lt(e2,e1));
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
else {
|
||||
result.push_back(m.mk_not(e));
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
reset();
|
||||
TRACE("pdr",
|
||||
tout << "minimized model:\n";
|
||||
for (unsigned i = 0; i < result.size(); ++i) tout << mk_pp(result[i].get(), m) << "\n";
|
||||
);
|
||||
|
||||
return result;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void model_evaluator::process_formula(app* e, ptr_vector<expr>& todo, ptr_vector<expr>& tocollect) {
|
||||
SASSERT(m.is_bool(e));
|
||||
SASSERT(is_true(e) || is_false(e));
|
||||
unsigned v = is_true(e);
|
||||
unsigned sz = e->get_num_args();
|
||||
expr* const* args = e->get_args();
|
||||
if (e->get_family_id() == m.get_basic_family_id()) {
|
||||
switch(e->get_decl_kind()) {
|
||||
case OP_TRUE:
|
||||
break;
|
||||
case OP_FALSE:
|
||||
break;
|
||||
case OP_EQ:
|
||||
case OP_IFF:
|
||||
if (args[0] == args[1]) {
|
||||
SASSERT(v);
|
||||
// no-op
|
||||
}
|
||||
else if (m.is_bool(args[0])) {
|
||||
todo.append(sz, args);
|
||||
}
|
||||
else {
|
||||
tocollect.push_back(e);
|
||||
}
|
||||
break;
|
||||
case OP_DISTINCT:
|
||||
tocollect.push_back(e);
|
||||
break;
|
||||
case OP_ITE:
|
||||
if (args[1] == args[2]) {
|
||||
tocollect.push_back(args[1]);
|
||||
}
|
||||
else if (is_true(args[1]) && is_true(args[2])) {
|
||||
todo.append(2, args+1);
|
||||
}
|
||||
else if (is_false(args[1]) && is_false(args[2])) {
|
||||
todo.append(2, args+1);
|
||||
}
|
||||
else if (is_true(args[0])) {
|
||||
todo.append(2, args);
|
||||
}
|
||||
else {
|
||||
SASSERT(is_false(args[0]));
|
||||
todo.push_back(args[0]);
|
||||
todo.push_back(args[2]);
|
||||
}
|
||||
break;
|
||||
case OP_AND:
|
||||
if (v) {
|
||||
todo.append(sz, args);
|
||||
}
|
||||
else {
|
||||
unsigned i = 0;
|
||||
for (; !is_false(args[i]) && i < sz; ++i);
|
||||
if (i == sz) {
|
||||
fatal_error(1);
|
||||
}
|
||||
VERIFY(i < sz);
|
||||
todo.push_back(args[i]);
|
||||
}
|
||||
break;
|
||||
case OP_OR:
|
||||
if (v) {
|
||||
unsigned i = 0;
|
||||
for (; !is_true(args[i]) && i < sz; ++i);
|
||||
if (i == sz) {
|
||||
fatal_error(1);
|
||||
}
|
||||
VERIFY(i < sz);
|
||||
todo.push_back(args[i]);
|
||||
}
|
||||
else {
|
||||
todo.append(sz, args);
|
||||
}
|
||||
break;
|
||||
case OP_XOR:
|
||||
case OP_NOT:
|
||||
todo.append(sz, args);
|
||||
break;
|
||||
case OP_IMPLIES:
|
||||
if (v) {
|
||||
if (is_true(args[1])) {
|
||||
todo.push_back(args[1]);
|
||||
}
|
||||
else if (is_false(args[0])) {
|
||||
todo.push_back(args[0]);
|
||||
}
|
||||
else {
|
||||
IF_VERBOSE(0, verbose_stream() << "Term not handled " << mk_pp(e, m) << "\n";);
|
||||
UNREACHABLE();
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
else {
|
||||
todo.append(sz, args);
|
||||
}
|
||||
break;
|
||||
default:
|
||||
IF_VERBOSE(0, verbose_stream() << "Term not handled " << mk_pp(e, m) << "\n";);
|
||||
UNREACHABLE();
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
else {
|
||||
tocollect.push_back(e);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
void model_evaluator::collect(ptr_vector<expr> const& formulas, ptr_vector<expr>& tocollect) {
|
||||
ptr_vector<expr> todo;
|
||||
todo.append(formulas);
|
||||
m_visited.reset();
|
||||
|
||||
VERIFY(check_model(formulas));
|
||||
|
||||
while (!todo.empty()) {
|
||||
app* e = to_app(todo.back());
|
||||
todo.pop_back();
|
||||
if (!m_visited.is_marked(e)) {
|
||||
process_formula(e, todo, tocollect);
|
||||
m_visited.mark(e, true);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
m_visited.reset();
|
||||
}
|
||||
|
||||
expr_ref_vector model_evaluator::prune_by_cone_of_influence(ptr_vector<expr> const & formulas) {
|
||||
ptr_vector<expr> tocollect;
|
||||
collect(formulas, tocollect);
|
||||
m1.reset();
|
||||
m2.reset();
|
||||
for (unsigned i = 0; i < tocollect.size(); ++i) {
|
||||
TRACE("pdr_verbose", tout << "collect: " << mk_pp(tocollect[i], m) << "\n";);
|
||||
for_each_expr(*this, m_visited, tocollect[i]);
|
||||
}
|
||||
unsigned sz = m_model->get_num_constants();
|
||||
expr_ref e(m), eq(m), val(m);
|
||||
expr_ref_vector model(m);
|
||||
for (unsigned i = 0; i < sz; i++) {
|
||||
e = m.mk_const(m_model->get_constant(i));
|
||||
if (m_visited.is_marked(e)) {
|
||||
val = eval(m_model, e);
|
||||
eq = m.mk_eq(e, val);
|
||||
model.push_back(eq);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
m_visited.reset();
|
||||
TRACE("pdr", tout << sz << " ==> " << model.size() << "\n";);
|
||||
return model;
|
||||
|
||||
}
|
||||
|
||||
void model_evaluator::eval_arith(app* e) {
|
||||
rational r, r2;
|
||||
|
||||
#define ARG1 e->get_arg(0)
|
||||
#define ARG2 e->get_arg(1)
|
||||
|
||||
unsigned arity = e->get_num_args();
|
||||
for (unsigned i = 0; i < arity; ++i) {
|
||||
expr* arg = e->get_arg(i);
|
||||
if (is_x(arg)) {
|
||||
set_x(e);
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
SASSERT(!is_unknown(arg));
|
||||
}
|
||||
switch(e->get_decl_kind()) {
|
||||
case OP_NUM:
|
||||
VERIFY(m_arith.is_numeral(e, r));
|
||||
set_number(e, r);
|
||||
break;
|
||||
case OP_IRRATIONAL_ALGEBRAIC_NUM:
|
||||
set_x(e);
|
||||
break;
|
||||
case OP_LE:
|
||||
set_bool(e, get_number(ARG1) <= get_number(ARG2));
|
||||
break;
|
||||
case OP_GE:
|
||||
set_bool(e, get_number(ARG1) >= get_number(ARG2));
|
||||
break;
|
||||
case OP_LT:
|
||||
set_bool(e, get_number(ARG1) < get_number(ARG2));
|
||||
break;
|
||||
case OP_GT:
|
||||
set_bool(e, get_number(ARG1) > get_number(ARG2));
|
||||
break;
|
||||
case OP_ADD:
|
||||
r = rational::zero();
|
||||
for (unsigned i = 0; i < arity; ++i) {
|
||||
r += get_number(e->get_arg(i));
|
||||
}
|
||||
set_number(e, r);
|
||||
break;
|
||||
case OP_SUB:
|
||||
r = get_number(e->get_arg(0));
|
||||
for (unsigned i = 1; i < arity; ++i) {
|
||||
r -= get_number(e->get_arg(i));
|
||||
}
|
||||
set_number(e, r);
|
||||
break;
|
||||
case OP_UMINUS:
|
||||
SASSERT(arity == 1);
|
||||
set_number(e, get_number(e->get_arg(0)));
|
||||
break;
|
||||
case OP_MUL:
|
||||
r = rational::one();
|
||||
for (unsigned i = 0; i < arity; ++i) {
|
||||
r *= get_number(e->get_arg(i));
|
||||
}
|
||||
set_number(e, r);
|
||||
break;
|
||||
case OP_DIV:
|
||||
SASSERT(arity == 2);
|
||||
r = get_number(ARG2);
|
||||
if (r.is_zero()) {
|
||||
set_x(e);
|
||||
}
|
||||
else {
|
||||
set_number(e, get_number(ARG1) / r);
|
||||
}
|
||||
break;
|
||||
case OP_IDIV:
|
||||
SASSERT(arity == 2);
|
||||
r = get_number(ARG2);
|
||||
if (r.is_zero()) {
|
||||
set_x(e);
|
||||
}
|
||||
else {
|
||||
set_number(e, div(get_number(ARG1), r));
|
||||
}
|
||||
break;
|
||||
case OP_REM:
|
||||
// rem(v1,v2) = if v2 >= 0 then mod(v1,v2) else -mod(v1,v2)
|
||||
SASSERT(arity == 2);
|
||||
r = get_number(ARG2);
|
||||
if (r.is_zero()) {
|
||||
set_x(e);
|
||||
}
|
||||
else {
|
||||
r2 = mod(get_number(ARG1), r);
|
||||
if (r.is_neg()) r2.neg();
|
||||
set_number(e, r2);
|
||||
}
|
||||
break;
|
||||
case OP_MOD:
|
||||
SASSERT(arity == 2);
|
||||
r = get_number(ARG2);
|
||||
if (r.is_zero()) {
|
||||
set_x(e);
|
||||
}
|
||||
else {
|
||||
set_number(e, mod(get_number(ARG1), r));
|
||||
}
|
||||
break;
|
||||
case OP_TO_REAL:
|
||||
SASSERT(arity == 1);
|
||||
set_number(e, get_number(ARG1));
|
||||
break;
|
||||
case OP_TO_INT:
|
||||
SASSERT(arity == 1);
|
||||
set_number(e, floor(get_number(ARG1)));
|
||||
break;
|
||||
case OP_IS_INT:
|
||||
SASSERT(arity == 1);
|
||||
set_bool(e, get_number(ARG1).is_int());
|
||||
break;
|
||||
case OP_POWER:
|
||||
set_x(e);
|
||||
break;
|
||||
default:
|
||||
IF_VERBOSE(0, verbose_stream() << "Term not handled " << mk_pp(e, m) << "\n";);
|
||||
UNREACHABLE();
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
void model_evaluator::inherit_value(expr* e, expr* v) {
|
||||
expr* w;
|
||||
SASSERT(!is_unknown(v));
|
||||
SASSERT(m.get_sort(e) == m.get_sort(v));
|
||||
if (is_x(v)) {
|
||||
set_x(e);
|
||||
}
|
||||
else if (m.is_bool(e)) {
|
||||
SASSERT(m.is_bool(v));
|
||||
if (is_true(v)) set_true(e);
|
||||
else if (is_false(v)) set_false(e);
|
||||
else {
|
||||
TRACE("pdr", tout << "not inherited:\n" << mk_pp(e, m) << "\n" << mk_pp(v, m) << "\n";);
|
||||
set_x(e);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
else if (m_arith.is_int_real(e)) {
|
||||
set_number(e, get_number(v));
|
||||
}
|
||||
else if (m.is_value(v)) {
|
||||
set_value(e, v);
|
||||
}
|
||||
else if (m_values.find(v, w)) {
|
||||
set_value(e, w);
|
||||
}
|
||||
else {
|
||||
TRACE("pdr", tout << "not inherited:\n" << mk_pp(e, m) << "\n" << mk_pp(v, m) << "\n";);
|
||||
set_x(e);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
void model_evaluator::eval_exprs(expr_ref_vector& es) {
|
||||
model_ref mr(m_model);
|
||||
for (unsigned j = 0; j < es.size(); ++j) {
|
||||
if (m_array.is_as_array(es[j].get())) {
|
||||
es[j] = eval(mr, es[j].get());
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
bool model_evaluator::extract_array_func_interp(expr* a, vector<expr_ref_vector>& stores, expr_ref& else_case) {
|
||||
SASSERT(m_array.is_array(a));
|
||||
|
||||
TRACE("pdr", tout << mk_pp(a, m) << "\n";);
|
||||
while (m_array.is_store(a)) {
|
||||
expr_ref_vector store(m);
|
||||
store.append(to_app(a)->get_num_args()-1, to_app(a)->get_args()+1);
|
||||
eval_exprs(store);
|
||||
stores.push_back(store);
|
||||
a = to_app(a)->get_arg(0);
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (m_array.is_const(a)) {
|
||||
else_case = to_app(a)->get_arg(0);
|
||||
return true;
|
||||
}
|
||||
|
||||
while (m_array.is_as_array(a)) {
|
||||
func_decl* f = m_array.get_as_array_func_decl(to_app(a));
|
||||
func_interp* g = m_model->get_func_interp(f);
|
||||
unsigned sz = g->num_entries();
|
||||
unsigned arity = f->get_arity();
|
||||
for (unsigned i = 0; i < sz; ++i) {
|
||||
expr_ref_vector store(m);
|
||||
func_entry const* fe = g->get_entry(i);
|
||||
store.append(arity, fe->get_args());
|
||||
store.push_back(fe->get_result());
|
||||
for (unsigned j = 0; j < store.size(); ++j) {
|
||||
if (!is_ground(store[j].get())) {
|
||||
TRACE("pdr", tout << "could not extract array interpretation: " << mk_pp(a, m) << "\n" << mk_pp(store[j].get(), m) << "\n";);
|
||||
return false;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
eval_exprs(store);
|
||||
stores.push_back(store);
|
||||
}
|
||||
else_case = g->get_else();
|
||||
if (!else_case) {
|
||||
TRACE("pdr", tout << "no else case " << mk_pp(a, m) << "\n";);
|
||||
return false;
|
||||
}
|
||||
if (!is_ground(else_case)) {
|
||||
TRACE("pdr", tout << "non-ground else case " << mk_pp(a, m) << "\n" << mk_pp(else_case, m) << "\n";);
|
||||
return false;
|
||||
}
|
||||
if (m_array.is_as_array(else_case)) {
|
||||
model_ref mr(m_model);
|
||||
else_case = eval(mr, else_case);
|
||||
}
|
||||
TRACE("pdr", tout << "else case: " << mk_pp(else_case, m) << "\n";);
|
||||
return true;
|
||||
}
|
||||
TRACE("pdr", tout << "no translation: " << mk_pp(a, m) << "\n";);
|
||||
|
||||
return false;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
best effort evaluator of extensional array equality.
|
||||
*/
|
||||
void model_evaluator::eval_array_eq(app* e, expr* arg1, expr* arg2) {
|
||||
TRACE("pdr", tout << "array equality: " << mk_pp(e, m) << "\n";);
|
||||
expr_ref v1(m), v2(m);
|
||||
m_model->eval(arg1, v1);
|
||||
m_model->eval(arg2, v2);
|
||||
if (v1 == v2) {
|
||||
set_true(e);
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
sort* s = m.get_sort(arg1);
|
||||
sort* r = get_array_range(s);
|
||||
// give up evaluating finite domain/range arrays
|
||||
if (!r->is_infinite() && !r->is_very_big() && !s->is_infinite() && !s->is_very_big()) {
|
||||
TRACE("pdr", tout << "equality is unknown: " << mk_pp(e, m) << "\n";);
|
||||
set_x(e);
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
vector<expr_ref_vector> store;
|
||||
expr_ref else1(m), else2(m);
|
||||
if (!extract_array_func_interp(v1, store, else1) ||
|
||||
!extract_array_func_interp(v2, store, else2)) {
|
||||
TRACE("pdr", tout << "equality is unknown: " << mk_pp(e, m) << "\n";);
|
||||
set_x(e);
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (else1 != else2) {
|
||||
if (m.is_value(else1) && m.is_value(else2)) {
|
||||
TRACE("pdr", tout
|
||||
<< "defaults are different: " << mk_pp(e, m) << " "
|
||||
<< mk_pp(else1, m) << " " << mk_pp(else2, m) << "\n";);
|
||||
set_false(e);
|
||||
}
|
||||
else if (m_array.is_array(else1)) {
|
||||
eval_array_eq(e, else1, else2);
|
||||
}
|
||||
else {
|
||||
TRACE("pdr", tout << "equality is unknown: " << mk_pp(e, m) << "\n";);
|
||||
set_x(e);
|
||||
}
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
|
||||
expr_ref s1(m), s2(m), w1(m), w2(m);
|
||||
expr_ref_vector args1(m), args2(m);
|
||||
args1.push_back(v1);
|
||||
args2.push_back(v2);
|
||||
for (unsigned i = 0; i < store.size(); ++i) {
|
||||
args1.resize(1);
|
||||
args2.resize(1);
|
||||
args1.append(store[i].size()-1, store[i].c_ptr());
|
||||
args2.append(store[i].size()-1, store[i].c_ptr());
|
||||
s1 = m_array.mk_select(args1.size(), args1.c_ptr());
|
||||
s2 = m_array.mk_select(args2.size(), args2.c_ptr());
|
||||
m_model->eval(s1, w1);
|
||||
m_model->eval(s2, w2);
|
||||
if (w1 == w2) {
|
||||
continue;
|
||||
}
|
||||
if (m.is_value(w1) && m.is_value(w2)) {
|
||||
TRACE("pdr", tout << "Equality evaluation: " << mk_pp(e, m) << "\n";
|
||||
tout << mk_pp(s1, m) << " |-> " << mk_pp(w1, m) << "\n";
|
||||
tout << mk_pp(s2, m) << " |-> " << mk_pp(w2, m) << "\n";);
|
||||
set_false(e);
|
||||
}
|
||||
else if (m_array.is_array(w1)) {
|
||||
eval_array_eq(e, w1, w2);
|
||||
if (is_true(e)) {
|
||||
continue;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
else {
|
||||
TRACE("pdr", tout << "equality is unknown: " << mk_pp(e, m) << "\n";);
|
||||
set_x(e);
|
||||
}
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
set_true(e);
|
||||
}
|
||||
|
||||
void model_evaluator::eval_eq(app* e, expr* arg1, expr* arg2) {
|
||||
if (arg1 == arg2) {
|
||||
set_true(e);
|
||||
}
|
||||
else if (m_array.is_array(arg1)) {
|
||||
eval_array_eq(e, arg1, arg2);
|
||||
}
|
||||
else if (is_x(arg1) || is_x(arg2)) {
|
||||
expr_ref eq(m), vl(m);
|
||||
eq = m.mk_eq(arg1, arg2);
|
||||
m_model->eval(eq, vl);
|
||||
if (m.is_true(vl)) {
|
||||
set_bool(e, true);
|
||||
}
|
||||
else if (m.is_false(vl)) {
|
||||
set_bool(e, false);
|
||||
}
|
||||
else {
|
||||
TRACE("pdr", tout << "cannot evaluate: " << mk_pp(vl, m) << "\n";);
|
||||
set_x(e);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
else if (m.is_bool(arg1)) {
|
||||
bool val = is_true(arg1) == is_true(arg2);
|
||||
SASSERT(val == (is_false(arg1) == is_false(arg2)));
|
||||
if (val) {
|
||||
set_true(e);
|
||||
}
|
||||
else {
|
||||
set_false(e);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
else if (m_arith.is_int_real(arg1)) {
|
||||
set_bool(e, get_number(arg1) == get_number(arg2));
|
||||
}
|
||||
else {
|
||||
expr* e1 = get_value(arg1);
|
||||
expr* e2 = get_value(arg2);
|
||||
if (m.is_value(e1) && m.is_value(e2)) {
|
||||
set_bool(e, e1 == e2);
|
||||
}
|
||||
else if (e1 == e2) {
|
||||
set_bool(e, true);
|
||||
}
|
||||
else {
|
||||
TRACE("pdr", tout << "not value equal:\n" << mk_pp(e1, m) << "\n" << mk_pp(e2, m) << "\n";);
|
||||
set_x(e);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
void model_evaluator::eval_basic(app* e) {
|
||||
expr* arg1, *arg2;
|
||||
expr *argCond, *argThen, *argElse, *arg;
|
||||
bool has_x = false;
|
||||
unsigned arity = e->get_num_args();
|
||||
switch(e->get_decl_kind()) {
|
||||
case OP_AND:
|
||||
for (unsigned j = 0; j < arity; ++j) {
|
||||
expr * arg = e->get_arg(j);
|
||||
if (is_false(arg)) {
|
||||
set_false(e);
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
else if (is_x(arg)) {
|
||||
has_x = true;
|
||||
}
|
||||
else {
|
||||
SASSERT(is_true(arg));
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
if (has_x) {
|
||||
set_x(e);
|
||||
}
|
||||
else {
|
||||
set_true(e);
|
||||
}
|
||||
break;
|
||||
case OP_OR:
|
||||
for (unsigned j = 0; j < arity; ++j) {
|
||||
expr * arg = e->get_arg(j);
|
||||
if (is_true(arg)) {
|
||||
set_true(e);
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
else if (is_x(arg)) {
|
||||
has_x = true;
|
||||
}
|
||||
else {
|
||||
SASSERT(is_false(arg));
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
if (has_x) {
|
||||
set_x(e);
|
||||
}
|
||||
else {
|
||||
set_false(e);
|
||||
}
|
||||
break;
|
||||
case OP_NOT:
|
||||
VERIFY(m.is_not(e, arg));
|
||||
if (is_true(arg)) {
|
||||
set_false(e);
|
||||
}
|
||||
else if (is_false(arg)) {
|
||||
set_true(e);
|
||||
}
|
||||
else {
|
||||
SASSERT(is_x(arg));
|
||||
set_x(e);
|
||||
}
|
||||
break;
|
||||
case OP_IMPLIES:
|
||||
VERIFY(m.is_implies(e, arg1, arg2));
|
||||
if (is_false(arg1) || is_true(arg2)) {
|
||||
set_true(e);
|
||||
}
|
||||
else if (arg1 == arg2) {
|
||||
set_true(e);
|
||||
}
|
||||
else if (is_true(arg1) && is_false(arg2)) {
|
||||
set_false(e);
|
||||
}
|
||||
else {
|
||||
SASSERT(is_x(arg1) || is_x(arg2));
|
||||
set_x(e);
|
||||
}
|
||||
break;
|
||||
case OP_IFF:
|
||||
VERIFY(m.is_iff(e, arg1, arg2));
|
||||
eval_eq(e, arg1, arg2);
|
||||
break;
|
||||
case OP_ITE:
|
||||
VERIFY(m.is_ite(e, argCond, argThen, argElse));
|
||||
if (is_true(argCond)) {
|
||||
inherit_value(e, argThen);
|
||||
}
|
||||
else if (is_false(argCond)) {
|
||||
inherit_value(e, argElse);
|
||||
}
|
||||
else if (argThen == argElse) {
|
||||
inherit_value(e, argThen);
|
||||
}
|
||||
else if (m.is_bool(e)) {
|
||||
SASSERT(is_x(argCond));
|
||||
if (is_x(argThen) || is_x(argElse)) {
|
||||
set_x(e);
|
||||
}
|
||||
else if (is_true(argThen) == is_true(argElse)) {
|
||||
inherit_value(e, argThen);
|
||||
}
|
||||
else {
|
||||
set_x(e);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
else {
|
||||
set_x(e);
|
||||
}
|
||||
break;
|
||||
case OP_TRUE:
|
||||
set_true(e);
|
||||
break;
|
||||
case OP_FALSE:
|
||||
set_false(e);
|
||||
break;
|
||||
case OP_EQ:
|
||||
VERIFY(m.is_eq(e, arg1, arg2));
|
||||
eval_eq(e, arg1, arg2);
|
||||
break;
|
||||
case OP_DISTINCT: {
|
||||
vector<rational> values;
|
||||
for (unsigned i = 0; i < arity; ++i) {
|
||||
expr* arg = e->get_arg(i);
|
||||
if (is_x(arg)) {
|
||||
set_x(e);
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
values.push_back(get_number(arg));
|
||||
}
|
||||
std::sort(values.begin(), values.end());
|
||||
for (unsigned i = 0; i + 1 < values.size(); ++i) {
|
||||
if (values[i] == values[i+1]) {
|
||||
set_false(e);
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
set_true(e);
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
default:
|
||||
IF_VERBOSE(0, verbose_stream() << "Term not handled " << mk_pp(e, m) << "\n";);
|
||||
UNREACHABLE();
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
bool model_evaluator::check_model(ptr_vector<expr> const& formulas) {
|
||||
ptr_vector<expr> todo(formulas);
|
||||
|
||||
while (!todo.empty()) {
|
||||
expr * curr_e = todo.back();
|
||||
|
||||
if (!is_app(curr_e)) {
|
||||
todo.pop_back();
|
||||
continue;
|
||||
}
|
||||
app * curr = to_app(curr_e);
|
||||
|
||||
if (!is_unknown(curr)) {
|
||||
todo.pop_back();
|
||||
continue;
|
||||
}
|
||||
unsigned arity = curr->get_num_args();
|
||||
for (unsigned i = 0; i < arity; ++i) {
|
||||
if (is_unknown(curr->get_arg(i))) {
|
||||
todo.push_back(curr->get_arg(i));
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
if (todo.back() != curr) {
|
||||
continue;
|
||||
}
|
||||
todo.pop_back();
|
||||
if (curr->get_family_id() == m_arith.get_family_id()) {
|
||||
eval_arith(curr);
|
||||
}
|
||||
else if (curr->get_family_id() == m.get_basic_family_id()) {
|
||||
eval_basic(curr);
|
||||
}
|
||||
else {
|
||||
expr_ref vl(m);
|
||||
m_model->eval(curr, vl);
|
||||
assign_value(curr, vl);
|
||||
}
|
||||
|
||||
IF_VERBOSE(35,verbose_stream() << "assigned "<<mk_pp(curr_e,m)
|
||||
<<(is_true(curr_e) ? "true" : is_false(curr_e) ? "false" : "unknown") << "\n";);
|
||||
SASSERT(!is_unknown(curr));
|
||||
}
|
||||
|
||||
bool has_x = false;
|
||||
for (unsigned i = 0; i < formulas.size(); ++i) {
|
||||
expr * form = formulas[i];
|
||||
SASSERT(!is_unknown(form));
|
||||
TRACE("pdr_verbose",
|
||||
tout << "formula is " << (is_true(form) ? "true" : is_false(form) ? "false" : "unknown") << "\n" <<mk_pp(form, m)<< "\n";);
|
||||
|
||||
if (is_false(form)) {
|
||||
IF_VERBOSE(0, verbose_stream() << "formula false in model: " << mk_pp(form, m) << "\n";);
|
||||
UNREACHABLE();
|
||||
}
|
||||
if (is_x(form)) {
|
||||
IF_VERBOSE(0, verbose_stream() << "formula undetermined in model: " << mk_pp(form, m) << "\n";);
|
||||
TRACE("pdr", model_smt2_pp(tout, m, *m_model, 0););
|
||||
has_x = true;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return !has_x;
|
||||
}
|
||||
|
||||
expr_ref model_evaluator::eval(model_ref& model, func_decl* d) {
|
||||
SASSERT(d->get_arity() == 0);
|
||||
expr_ref result(m);
|
||||
if (m_array.is_array(d->get_range())) {
|
||||
expr_ref e(m);
|
||||
e = m.mk_const(d);
|
||||
result = eval(model, e);
|
||||
}
|
||||
else {
|
||||
result = model->get_const_interp(d);
|
||||
}
|
||||
return result;
|
||||
}
|
||||
|
||||
expr_ref model_evaluator::eval(model_ref& model, expr* e) {
|
||||
expr_ref result(m);
|
||||
m_model = model;
|
||||
VERIFY(m_model->eval(e, result, true));
|
||||
if (m_array.is_array(e)) {
|
||||
vector<expr_ref_vector> stores;
|
||||
expr_ref_vector args(m);
|
||||
expr_ref else_case(m);
|
||||
if (extract_array_func_interp(result, stores, else_case)) {
|
||||
result = m_array.mk_const_array(m.get_sort(e), else_case);
|
||||
while (!stores.empty() && stores.back().back() == else_case) {
|
||||
stores.pop_back();
|
||||
}
|
||||
for (unsigned i = stores.size(); i > 0; ) {
|
||||
--i;
|
||||
args.resize(1);
|
||||
args[0] = result;
|
||||
args.append(stores[i]);
|
||||
result = m_array.mk_store(args.size(), args.c_ptr());
|
||||
}
|
||||
return result;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return result;
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
void reduce_disequalities(model& model, unsigned threshold, expr_ref& fml) {
|
||||
ast_manager& m = fml.get_manager();
|
||||
expr_ref_vector conjs(m);
|
||||
|
|
|
@ -54,86 +54,6 @@ namespace pdr {
|
|||
std::string pp_cube(unsigned sz, app * const * lits, ast_manager& manager);
|
||||
std::string pp_cube(unsigned sz, expr * const * lits, ast_manager& manager);
|
||||
|
||||
class model_evaluator {
|
||||
ast_manager& m;
|
||||
arith_util m_arith;
|
||||
array_util m_array;
|
||||
obj_map<expr,rational> m_numbers;
|
||||
expr_ref_vector m_refs;
|
||||
obj_map<expr, expr*> m_values;
|
||||
model_ref m_model;
|
||||
|
||||
//00 -- non-visited
|
||||
//01 -- X
|
||||
//10 -- false
|
||||
//11 -- true
|
||||
expr_mark m1;
|
||||
expr_mark m2;
|
||||
expr_mark m_visited;
|
||||
|
||||
|
||||
void reset();
|
||||
void setup_model(model_ref& model);
|
||||
void assign_value(expr* e, expr* v);
|
||||
void collect(ptr_vector<expr> const& formulas, ptr_vector<expr>& tocollect);
|
||||
void process_formula(app* e, ptr_vector<expr>& todo, ptr_vector<expr>& tocollect);
|
||||
expr_ref_vector prune_by_cone_of_influence(ptr_vector<expr> const & formulas);
|
||||
void eval_arith(app* e);
|
||||
void eval_basic(app* e);
|
||||
void eval_eq(app* e, expr* arg1, expr* arg2);
|
||||
void eval_array_eq(app* e, expr* arg1, expr* arg2);
|
||||
void inherit_value(expr* e, expr* v);
|
||||
|
||||
inline bool is_unknown(expr* x) { return !m1.is_marked(x) && !m2.is_marked(x); }
|
||||
inline void set_unknown(expr* x) { m1.mark(x, false); m2.mark(x, false); }
|
||||
inline bool is_x(expr* x) { return !m1.is_marked(x) && m2.is_marked(x); }
|
||||
inline bool is_false(expr* x) { return m1.is_marked(x) && !m2.is_marked(x); }
|
||||
inline bool is_true(expr* x) { return m1.is_marked(x) && m2.is_marked(x); }
|
||||
inline void set_x(expr* x) { SASSERT(is_unknown(x)); m2.mark(x); }
|
||||
inline void set_v(expr* x) { SASSERT(is_unknown(x)); m1.mark(x); }
|
||||
inline void set_false(expr* x) { SASSERT(is_unknown(x)); m1.mark(x); }
|
||||
inline void set_true(expr* x) { SASSERT(is_unknown(x)); m1.mark(x); m2.mark(x); }
|
||||
inline void set_bool(expr* x, bool v) { if (v) { set_true(x); } else { set_false(x); } }
|
||||
inline rational const& get_number(expr* x) const { return m_numbers.find(x); }
|
||||
inline void set_number(expr* x, rational const& v) {
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||||
set_v(x); TRACE("pdr_verbose", tout << mk_pp(x,m) << " " << v << "\n";); m_numbers.insert(x,v);
|
||||
}
|
||||
inline expr* get_value(expr* x) { return m_values.find(x); }
|
||||
inline void set_value(expr* x, expr* v) { set_v(x); m_refs.push_back(v); m_values.insert(x, v); }
|
||||
|
||||
bool check_model(ptr_vector<expr> const & formulas);
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||||
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||||
bool extract_array_func_interp(expr* a, vector<expr_ref_vector>& stores, expr_ref& else_case);
|
||||
|
||||
void eval_exprs(expr_ref_vector& es);
|
||||
|
||||
public:
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||||
model_evaluator(ast_manager& m) : m(m), m_arith(m), m_array(m), m_refs(m) {}
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||||
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||||
/**
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||||
\brief extract equalities from model that suffice to satisfy formula.
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||||
|
||||
\pre model satisfies formulas
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*/
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||||
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||||
expr_ref_vector minimize_model(ptr_vector<expr> const & formulas, model_ref& mdl);
|
||||
|
||||
/**
|
||||
\brief extract literals from formulas that satisfy formulas.
|
||||
|
||||
\pre model satisfies formulas
|
||||
*/
|
||||
expr_ref_vector minimize_literals(ptr_vector<expr> const & formulas, model_ref& mdl);
|
||||
|
||||
/**
|
||||
for_each_expr visitor.
|
||||
*/
|
||||
void operator()(expr* e) {}
|
||||
|
||||
expr_ref eval(model_ref& mdl, expr* e);
|
||||
|
||||
expr_ref eval(model_ref& mdl, func_decl* d);
|
||||
};
|
||||
|
||||
/**
|
||||
\brief replace variables that are used in many disequalities by
|
||||
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