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Add example of using Z3's new model construction C API. This API
was requested in #1223. This example uses the new `Z3_mk_model()`, `Z3_add_const_interp()` , `Z3_add_func_interp()`, and `Z3_mk_as_array()` API calls.
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Dan Liew
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1315c8d7de
commit
f27ac24fa0
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@ -2840,6 +2840,176 @@ void fpa_example() {
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Z3_del_context(ctx);
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}
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/**
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||||
\brief Demonstrates some basic features of model construction
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*/
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||||
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||||
void mk_model_example() {
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printf("\nmk_model_example\n");
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||||
LOG_MSG("mk_model_example");
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||||
Z3_context ctx = mk_context();
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||||
// Construct empty model
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Z3_model m = Z3_mk_model(ctx);
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||||
Z3_model_inc_ref(ctx, m);
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||||
// Create constants "a" and "b"
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||||
Z3_sort intSort = Z3_mk_int_sort(ctx);
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||||
Z3_symbol aSymbol = Z3_mk_string_symbol(ctx, "a");
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||||
Z3_func_decl aFuncDecl = Z3_mk_func_decl(ctx, aSymbol,
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||||
/*domain_size=*/0,
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||||
/*domain=*/NULL,
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||||
/*range=*/intSort);
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||||
Z3_ast aApp = Z3_mk_app(ctx, aFuncDecl,
|
||||
/*num_args=*/0,
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||||
/*args=*/NULL);
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||||
Z3_symbol bSymbol = Z3_mk_string_symbol(ctx, "b");
|
||||
Z3_func_decl bFuncDecl = Z3_mk_func_decl(ctx, bSymbol,
|
||||
/*domain_size=*/0,
|
||||
/*domain=*/NULL,
|
||||
/*range=*/intSort);
|
||||
Z3_ast bApp = Z3_mk_app(ctx, bFuncDecl,
|
||||
/*num_args=*/0,
|
||||
/*args=*/NULL);
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||||
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||||
// Create array "c" that maps int to int.
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||||
Z3_symbol cSymbol = Z3_mk_string_symbol(ctx, "c");
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||||
Z3_sort int2intArraySort = Z3_mk_array_sort(ctx,
|
||||
/*domain=*/intSort,
|
||||
/*range=*/intSort);
|
||||
Z3_func_decl cFuncDecl = Z3_mk_func_decl(ctx, cSymbol,
|
||||
/*domain_size=*/0,
|
||||
/*domain=*/NULL,
|
||||
/*range=*/int2intArraySort);
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||||
Z3_ast cApp = Z3_mk_app(ctx, cFuncDecl,
|
||||
/*num_args=*/0,
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||||
/*args=*/NULL);
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||||
// Create numerals to be used in model
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||||
Z3_ast zeroNumeral = Z3_mk_int(ctx, 0, intSort);
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||||
Z3_ast oneNumeral = Z3_mk_int(ctx, 1, intSort);
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||||
Z3_ast twoNumeral = Z3_mk_int(ctx, 2, intSort);
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||||
Z3_ast threeNumeral = Z3_mk_int(ctx, 3, intSort);
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||||
Z3_ast fourNumeral = Z3_mk_int(ctx, 4, intSort);
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||||
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||||
// Add assignments to model
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// a == 1
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||||
Z3_add_const_interp(ctx, m, aFuncDecl, oneNumeral);
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||||
// b == 2
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||||
Z3_add_const_interp(ctx, m, bFuncDecl, twoNumeral);
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||||
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||||
// Create a fresh function that represents
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||||
// reading from array.
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||||
Z3_sort arrayDomain[] = {intSort};
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||||
Z3_func_decl cAsFuncDecl = Z3_mk_fresh_func_decl(ctx,
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||||
/*prefix=*/"",
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||||
/*domain_size*/ 1,
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||||
/*domain=*/arrayDomain,
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||||
/*sort=*/intSort);
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||||
// Create function interpretation with default
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||||
// value of "0".
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||||
Z3_func_interp cAsFuncInterp =
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||||
Z3_add_func_interp(ctx, m, cAsFuncDecl,
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||||
/*default_value=*/zeroNumeral);
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||||
Z3_func_interp_inc_ref(ctx, cAsFuncInterp);
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||||
// Add [0] = 3
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||||
Z3_ast_vector zeroArgs = Z3_mk_ast_vector(ctx);
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||||
Z3_ast_vector_inc_ref(ctx, zeroArgs);
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||||
Z3_ast_vector_push(ctx, zeroArgs, zeroNumeral);
|
||||
Z3_func_interp_add_entry(ctx, cAsFuncInterp, zeroArgs, threeNumeral);
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||||
// Add [1] = 4
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||||
Z3_ast_vector oneArgs = Z3_mk_ast_vector(ctx);
|
||||
Z3_ast_vector_inc_ref(ctx, oneArgs);
|
||||
Z3_ast_vector_push(ctx, oneArgs, oneNumeral);
|
||||
Z3_func_interp_add_entry(ctx, cAsFuncInterp, oneArgs, fourNumeral);
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||||
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||||
// Now use the `(_ as_array)` to associate
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||||
// the `cAsFuncInterp` with the `cFuncDecl`
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||||
// in the model
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||||
Z3_ast cFuncDeclAsArray = Z3_mk_as_array(ctx, cAsFuncDecl);
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||||
Z3_add_const_interp(ctx, m, cFuncDecl, cFuncDeclAsArray);
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||||
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||||
// Print the model
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||||
Z3_string modelAsString = Z3_model_to_string(ctx, m);
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printf("Model:\n%s\n", modelAsString);
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// Check the interpretations we expect to be present
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// are.
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||||
Z3_func_decl expectedInterpretations[] = {aFuncDecl, bFuncDecl, cFuncDecl};
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||||
for (int index = 0;
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||||
index < sizeof(expectedInterpretations) / sizeof(Z3_func_decl);
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||||
++index) {
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||||
Z3_func_decl d = expectedInterpretations[index];
|
||||
if (Z3_model_has_interp(ctx, m, d)) {
|
||||
printf("Found interpretation for \"%s\"\n",
|
||||
Z3_ast_to_string(ctx, Z3_func_decl_to_ast(ctx, d)));
|
||||
} else {
|
||||
printf("Missing interpretation");
|
||||
exit(1);
|
||||
}
|
||||
}
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||||
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||||
// Evaluate a + b under model
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||||
Z3_ast addArgs[] = {aApp, bApp};
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||||
Z3_ast aPlusB = Z3_mk_add(ctx,
|
||||
/*num_args=*/2,
|
||||
/*args=*/addArgs);
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||||
Z3_ast aPlusBEval = NULL;
|
||||
Z3_bool aPlusBEvalSuccess =
|
||||
Z3_model_eval(ctx, m, aPlusB,
|
||||
/*model_completion=*/Z3_FALSE, &aPlusBEval);
|
||||
if (aPlusBEvalSuccess != Z3_TRUE) {
|
||||
printf("Failed to evaluate model\n");
|
||||
exit(1);
|
||||
}
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||||
int aPlusBValue = 0;
|
||||
Z3_bool getAPlusBValueSuccess =
|
||||
Z3_get_numeral_int(ctx, aPlusBEval, &aPlusBValue);
|
||||
if (getAPlusBValueSuccess != Z3_TRUE) {
|
||||
printf("Failed to get integer value for a+b\n");
|
||||
exit(1);
|
||||
}
|
||||
printf("Evaluated a + b = %d\n", aPlusBValue);
|
||||
if (aPlusBValue != 3) {
|
||||
printf("a+b did not evaluate to expected value\n");
|
||||
exit(1);
|
||||
}
|
||||
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||||
// Evaluate c[0] + c[1] + c[2] under model
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||||
Z3_ast c0 = Z3_mk_select(ctx, cApp, zeroNumeral);
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||||
Z3_ast c1 = Z3_mk_select(ctx, cApp, oneNumeral);
|
||||
Z3_ast c2 = Z3_mk_select(ctx, cApp, twoNumeral);
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||||
Z3_ast arrayAddArgs[] = {c0, c1, c2};
|
||||
Z3_ast arrayAdd = Z3_mk_add(ctx,
|
||||
/*num_args=*/3,
|
||||
/*args=*/arrayAddArgs);
|
||||
Z3_ast arrayAddEval = NULL;
|
||||
Z3_bool arrayAddEvalSuccess =
|
||||
Z3_model_eval(ctx, m, arrayAdd,
|
||||
/*model_completion=*/Z3_FALSE, &arrayAddEval);
|
||||
if (arrayAddEvalSuccess != Z3_TRUE) {
|
||||
printf("Failed to evaluate model\n");
|
||||
exit(1);
|
||||
}
|
||||
int arrayAddValue = 0;
|
||||
Z3_bool getArrayAddValueSuccess =
|
||||
Z3_get_numeral_int(ctx, arrayAddEval, &arrayAddValue);
|
||||
if (getArrayAddValueSuccess != Z3_TRUE) {
|
||||
printf("Failed to get integer value for c[0] + c[1] + c[2]\n");
|
||||
exit(1);
|
||||
}
|
||||
printf("Evaluated c[0] + c[1] + c[2] = %d\n", arrayAddValue);
|
||||
if (arrayAddValue != 7) {
|
||||
printf("c[0] + c[1] + c[2] did not evaluate to expected value\n");
|
||||
exit(1);
|
||||
}
|
||||
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||||
Z3_ast_vector_dec_ref(ctx, oneArgs);
|
||||
Z3_ast_vector_dec_ref(ctx, zeroArgs);
|
||||
Z3_func_interp_dec_ref(ctx, cAsFuncInterp);
|
||||
Z3_model_dec_ref(ctx, m);
|
||||
Z3_del_context(ctx);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/*@}*/
|
||||
/*@}*/
|
||||
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@ -2888,5 +3058,6 @@ int main() {
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substitute_example();
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||||
substitute_vars_example();
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||||
fpa_example();
|
||||
mk_model_example();
|
||||
return 0;
|
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}
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