在Z3Py中创建变量,对和集合

时间:2019-01-12 07:23:57

标签: z3 z3py

这是关于将Python API用于Z3(Z3Py)的三部分问题。

  1. 我以为我知道常数和变量之间的区别,但显然不知道。我当时想我可以声明一个排序并实例化该变量,如下所示:

    Node, (a1,a2,a3) = EnumSort('Node', ['a1','a2','a3'])
    n1 = Node('n1') # c.f. x = Int('x')
    

    但是python抛出一个异常,说您不能“调用Node”。似乎唯一有效的方法是声明n1一个常量

    Node, (a1,a2,a3) = EnumSort('Node', ['a1','a2','a3'])
    n1 = Const('n1',Node)
    

    但是我对此感到困惑,因为我认为a1,a2,a3是常量。也许n1是一个符号常量,但是我将如何声明一个实际变量?

  2. 如何创建常量集?我尝试从一个空集开始并添加到其中,但这不起作用

    Node, (a1,a2,a3) = EnumSort('Node', ['a1','a2','a3'])
    n1 = Const('n1',Node)
    nodes = EmptySet(Node)
    SetAdd(nodes, a1) #<-- want to create a set {a1}
    solve([IsMember(n1,nodes)])
    

    但这不起作用Z3没有返回解决方案。另一方面,将第三行替换为

    nodes = Const('nodes',SetSort(Node))
    

    现在太宽松了,允许Z3将节点解释为满足公式所需的任何节点集。如何仅创建集合{a1}?

  3. 除了必须经历似乎有点麻烦的数据类型声明之外,是否有一种简单的方法来创建配对?例如

    Edge = Datatype('Edge')
    Edge.declare('pr', ('fst', Node), ('snd',Node))
    Edge.create()
    edge1 = Edge.pr(a1,a2)
    

1 个答案:

答案 0 :(得分:3)

声明枚举

Const是您发现时进行声明的正确方法。确实有点误导,但实际上是所有符号变量的创建方式。例如,您可以说:

 a = Const('a', IntSort())

那等于说

a = Int('a')

只是后者看起来更好,但实际上,这仅仅是z3人们定义的一种功能,可以完成前者的工作。如果您喜欢该语法,则可以执行以下操作:

NodeSort, (a1,a2,a3) = EnumSort('Node', ['a1','a2','a3'])

def Node(nm):
    return Const(nm, NodeSort)

现在您可以说:

 n1 = Node ('n1')

这就是我想要的。

插入设置

您处在正确的轨道上;但请记住,函数SetAdd不会 modify set参数。它只是创建一个新的。因此,只需为其命名并像这样使用它即可:

emptyNodes = EmptySet(Node)
myNodes = SetAdd(emptyNodes, a1)
solve([IsMember(n1,myNodes)])

或者,您可以简单地替换为:

mySet = SetAdd(SetAdd(EmptySet(Node), a1), a2)

这将创建集合{a1, a2}

根据经验,API会尝试始终保持功能,即不对现有变量进行破坏性更新,而是改用旧值创建新值。

使用结对

那是唯一的方法。但是,就像在第一部分中对Node函数所做的那样,没有什么可以阻止您定义自己的函数来简化此任务。毕竟,z3py本质上是Python库,并且z3人士为使它变得更好而做了很多工作,但是您还拥有Python的全部功能来简化您的生活。实际上,从其他语言(Scala,Haskell,O'Caml等)到z3的许多其他接口正是这样做的,目的是通过使用各自宿主语言的功能来更轻松地使用API​​。