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プログラミング

C*: C言語におけるプログラミングと検証の統合

C*: Unifying Programming and Verification in C (arxiv.org)

71 pointsby rramadass41 コメント

要約

C*は、C言語に検証機能を統合した新しいプログラミング言語設計です。これにより、開発者は実装コードと並行して証明コードを記述し、リアルタイムでの検証が可能になります。この言語は、プログラミングと証明コード開発をC言語で統一し、開発コストの削減とアクセシビリティの向上を目指しています。

全文翻訳

Computer Science > Programming Languages

arXiv:2504.02246 (cs)

[Submitted on 3 Apr 2025]

Title:C*: Cにおけるプログラミングと検証の統合

Authors:[Yiyuan Cao][Jiayi Zhuang][Houjin Chen][Jinkai Fan][Wenbo Xu][Zhiyi Wang][Di Wang][Qinxiang Cao][Yingfei Xiong][Haiyan Zhao][Zhenjiang Hu]

View a PDF of the paper titled C*: Unifying Programming and Verification in C, by Yiyuan Cao and 10 other authors

[View PDF](https://arxiv.org/pdf/2504.02246) [HTML (experimental)]

Abstract:システムソフトウェアの正確な機能性を保証することは、その安全性重視かつ低レベルな性質から、形式検証の研究と応用の主要な焦点となっています。検証ツールの進歩にもかかわらず、従来のプログラマーは自身のコードの検証にほとんど関与しておらず、検証済みソフトウェアの開発・保守コストが高くなる結果を招いています。プログラマーが検証プラクティスに参加する上での主な障壁は、プログラミングと検証の実践環境およびパラダイムの断絶であり、これがアクセシビリティとリアルタイム検証を制限しています。

私たちは、Cプログラミングのための証明統合型言語設計であるC*を導入します。C*は、シンボリック実行エンジンとLCFスタイルの証明カーネルによって強化された検証機能でCを拡張します。実装コードの横に証明コードブロックを埋め込むことを可能にし、現在の証明状態のインタラクティブな更新を促進することで、リアルタイム検証を可能にします。その表現力豊かで拡張可能な証明サポートにより、ユーザーは論理定義、定理、およびプログラム可能な証明自動化の再利用可能なライブラリを構築できます。特に重要なのは、C*はCを共通言語として使用することで、実装と証明コードの開発を統合することです。

私たちはC*のプロトタイプを実装し、小規模なCプログラムの代表的なベンチマークと、pKVMのバディアロケータのattach関数という挑戦的な実世界のケーススタディで評価しました。私たちの結果は、C*がCプログラミングイディオムの広範なサブセットの検証をサポートし、実世界のシナリオにおける複雑な推論タスクを効果的に処理できることを示しています。

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| Subjects: | Programming Languages (cs.PL); Software Engineering (cs.SE)
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| Cite as: | [arXiv:2504.02246 [[cs.PL]]
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| | (or [arXiv:2504.02246v1 [[cs.PL]] for this version)
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| | [https://doi.org/10.48550/arXiv.2504.02246 arXiv-issued DOI via DataCite

Submission history

From: Yiyuan Cao [view email]
[v1] Thu, 3 Apr 2025 03:22:22 UTC (414 KB)

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Access Paper:

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