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P2 Completeness and Complexity of Reasoning about Call-by-Value in Hoare Logic

Hoare 逻辑中按值调用推理的完备性与复杂度
TOPLAS 43(4)2021匹配度 2/10 · 该论文属于程序验证/霍尔逻辑的理论工作,研究递归过程与按值调用的可靠完备性,与用户核心关注的“LLM/Agent 与静态分析或形式化验证交叉”几乎无直接关联。虽然形式化验证是用户感兴趣的方向之一,但本文既不涉及 LLM/Agent,也不涉及浮点程序分析或贝叶斯程序分析。引用 3 inbox
Frank S. de Boer, Hans-Dieter A. Hiep
crossref: 2026-09-10

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一句话:提出首个针对含局部变量和按值调用参数机制的递归过程偏正确性的可靠且相对完备 Hoare 逻辑,证明长度与程序规模成线性。

本文研究递归过程在局部变量和按值调用参数机制下的 Hoare 逻辑推理问题。已有 Hoare 逻辑虽被广泛研究,但据作者称尚不存在同时处理这些特性、且证明长度与程序规模线性的可靠且相对完备系统。论文提出这样的 Hoare 逻辑,用于刻画递归过程的偏正确性,并支持合约形式的规范。其证明规则可组合地处理局部变量与按值调用参数传递,保证证明复杂度随程序长度线性增长;同时给出系统的可靠性、相对完备性,并讨论推理的复杂性。该工作填补了按值调用递归过程程序验证的一个空白。

问题
如何在存在局部变量和按值调用参数机制时,为递归过程的偏正确性建立可靠且相对完备、支持合约且证明长度与程序规模线性的 Hoare 逻辑。
方法
提出一套 Hoare 证明系统,以合约规范递归过程,并设计规则组合处理局部变量与按值调用参数传递。
评估
通过证明系统的可靠性、相对完备性以及证明长度线性于程序长度来评估,并与已有 Hoare 逻辑对比说明此前缺失此类系统。
原文摘要(Abstract)

We provide a sound and relatively complete Hoare logic for reasoning about partial correctness of recursive procedures in presence of local variables and the call-by-value parameter mechanism and in which the correctness proofs support contracts and are linear in the length of the program. We argue that in spite of the fact that Hoare logics for recursive procedures were intensively studied, no such logic has been proposed in the literature.

链接与引用

DOI 原文 · PDF(开放获取) ·

BibTeX
@article{paperbot1211,
  title = {Completeness and Complexity of Reasoning about Call-by-Value in Hoare Logic},
  author = {Frank S. de Boer and Hans-Dieter A. Hiep},
  journal = {ACM Transactions on Programming Languages and Systems},
  volume = {43},
  number = {4},
  year = {2021},
  doi = {10.1145/3477143}
}