编程语言和编译器中约束求解器的使用

Question

任何或多或少的实用编程语言和编译器都必须处理约束。最常见的约束是类型。通常，类型派生和统一是通过简单的算法（例如Hindley-Milner）完成的，其中最终程序中的所有项都被赋予唯一类型。如果没有发生，则会出现错误指示。

在编译器中可能存在更复杂的约束，其中完全统一是不可能的，并且解决方案仅在某些限制下存在。可能的例子是

• 数据流分析。仿射等式约束的解可以用于循环向量化。

• 内存管理。如果我们对引用和数据访问模式有一些限制，编译器可以从优化引用计数和垃圾收集中受益。

另一方面，约束求解器，如Z3或Yices，在为不同类型的约束寻找可满足的模型方面非常强大。

我正在寻找有关编译器如何从SMT求解器的强大功能以及他们正在解决的任务类型中受益的成功案例。我列出了一些区域，但我没有找到任何具体的例子。你能建议一下吗？

Answer 1

SMT求解器通常用于实现需要大量静态验证的编程语言。例如，使用依赖类型，细化类型或静态强制合同的语言通常使用SMT求解器。

例如Liquid Haskell以及Microsoft的Dafny和Chalice都使用Z3。其他语言（如ATS或Whiley）实现了自己的解算器。