z3 - 如何在api中计算smtlib2文件中的总约束数

Question

我用Z3_ast fs = Z3_parse_smtlib2_file(ctx,arg[1],0,0,0,0,0,0)来读取文件。

此外，添加到求解器中使用了expr F = to_expr(ctx,fs)then s.add(F)。

我的问题是如何获得每个实例中的总约束数？

我也试过了F.num_args()，但是在某些情况下它给出了错误的尺寸。

有没有办法计算总约束？

Answer 1

添加到某个目标之后，使用Goal.size()可能会做你想做的事。F这是 Python API 描述的链接，我相信您可以在 C/C++ API 中找到等价物：http ://research.microsoft.com/en-us/um/redmond/projects/z3/z3.html #目标大小

Anexpr F表示抽象语法树，因此F.num_args()返回具有的（一步）子级的数量F，这可能就是您一直在尝试的方法并不总是有效的原因。例如，假设F = a + b，则F.num_args() = 2。而且，如果F = a + b*c，那么F.num_args() = 2还有，孩子们将在哪里a和b*c（假设通常的操作顺序）。因此，要计算约束的数量（如果您的定义与Goal.size()产生的不同），您可以使用遍历树的递归方法。

我在下面包含了一个突出所有这些的示例（此处的 z3py 链接：http ://rise4fun.com/Z3Py/It5E ）。

例如，我对约束的定义（或者更确切地说，某种意义上的表达式的复杂性）可能是叶的数量或表达式的深度。您可以根据需要获得尽可能详细的信息，例如，计算不同类型的操作数以适应您对约束的定义，因为您的问题并不完全清楚。例如，您可以将约束定义为表达式中出现的等式和/或不等式的数量。这可能需要修改以适用于带有量词、数组或未解释函数的公式。另请注意，Z3 可能会自动简化事情（例如，在下面的示例中1 - 1被简化为0）。

a, b, c = Reals('a b c')

F = a + b
print F.num_args() # 2

F = a + b * c
print F.num_args() # 2

print F.children() # [a,b*c]

g = Goal()
g.add(F == 0)
print g.size() # number of constraints = 1

g.add(Or(F == 0, F == 1, F == 2, F == 3))
print g.size() # number of constraints = 2
print g

g.add(And(F == 0, F == 1, F == 2, F == 3))
print g.size() # number of constraints = 6
print g

def count_constraints(c,d,f):
  print 'depth: ' + str(d) + ' expr: ' + str(f)
  if f.num_args() == 0:
    return c + 1
  else:
    d += 1
    for a in f.children():
      c += count_constraints(0, d, a)
    return c

exp = a + b * c + a + c * c
print count_constraints(0,0,exp)

exp = And(a == b, b == c, a == 0, c == 0, b == 1 - 1)
print count_constraints(0,0,exp)

q, r, s = Bools('q r s')
exp = And(q, r, s)
print count_constraints(0,0,exp)