Was genau ist der "als-ob" - Regel?

Wie der Titel sagt,

Was genau ist der "als-ob" - Regel?

Eine typische Antwort würde man erhalten:

Die Regel, die erlaubt, dass jede und alle code-Transformationen, die sich nicht ändern das beobachtbare Verhalten des Programms

Wir von Zeit zu Zeit immer Verhalten von bestimmten Implementierungen, die zugeschrieben werden, um diese Regel. Viele Male falsch. Also, was genau ist diese Regel. Der standard ist nicht eindeutig erwähnen diese Regel ein Abschnitt oder Absatz, also was genau fällt unter den Anwendungsbereich dieser Regel? Mir scheint es wie eine graue Fläche, die nicht im detail definiert durch die Norm. Kann mal jemand näher auf die details, unter Berufung auf die Hinweise aus der standard?

Anmerkung: dieser Tagging als C und C++ sowohl, weil es für beide Sprachen.

  • Es bezieht sich auf die abstrakte Maschine.
  • "Dieser Tagging als C und C++ sowohl, weil es für beide Sprachen" Es ist relevant, in welcher Sprache.
  • bezieht sich auf die abstrakte Maschine", Es bezieht sich auf den Zustand der "abstrakten Maschine" ein Werkzeug und nicht ein Ende, und irrelevant im Begriff des Anpassungsprozesses, weil es "Abstrakt" ist ein Spezifikation-tool nicht wirklich.
InformationsquelleAutor Alok Save | 2013-03-30
  1. 90

    Was ist die "als-ob - " - Regel?

    Den "als-ob - " - Regel grundsätzlich definiert, welche Transformationen eine Implementierung durchführen darf, auf eine rechtliche C++ - Programm. Kurz gesagt, alle Transformationen, die sich nicht auf ein Programm "beobachtbare Verhalten" (siehe weiter unten für eine genaue definition) sind erlaubt.

    Das Ziel ist es, dass Implementierungen die Freiheit, um Optimierungen durchzuführen, solange das Verhalten des Programms bleibt kompatibel mit der Semantik angegeben, die von der C++ - Standard im Sinne einer abstrakten Maschine.

    Wo kommt die Standard einführen dieser Regel?

    Dem Standard C++11 führt die "als-ob - " - Regel in Absatz 1.9/1:

    Den semantischen Beschreibungen in diesem Internationalen Standard definieren eine parametrisierte nichtdeterministische abstract
    Maschine. Diese Internationale Norm stellt keine Anforderungen an die Struktur der konformen Implementierungen.
    In allem, brauchen Sie nicht zu kopieren oder emulieren, die Struktur der abstrakten Maschine. Vielmehr konform
    Implementierungen sind erforderlich, um zu emulieren (nur) die beobachtbare Verhalten der abstrakten Maschine wie beschrieben
    unten.

    Auch eine erklärende Fußnote ergänzt:

    Diese Bestimmung wird manchmal als die "als-ob" - Regel, weil eine Implementierung ist frei, zu ignorieren, die sämtliche Anforderungen dieser
    Internationaler Standard, solange das Ergebnis so ist, wenn die Anforderung habe gehorcht, soweit festgestellt werden kann, von der
    das beobachtbare Verhalten des Programms. Zum Beispiel, eine tatsächliche Umsetzung muss nicht bewerten, Teil eines Ausdrucks, wenn er kann
    ableiten, dass der Wert nicht verwendet wird und dass keine Nebenwirkungen Auswirkungen auf das beobachtbare Verhalten des Programms produziert werden.

    Was bedeutet der Regel Mandat genau?

    Absatz 1.9/5 weitere gibt:

    Ist eine konforme Umsetzung Ausführung ein wohlgeformtes Programm produzieren die gleiche beobachtbare Verhalten
    als eine der möglichen Ausführungen der entsprechenden Instanz der abstrakten Maschine mit dem gleichen Programm
    und die gleichen input -    . Jedoch, wenn eine solche Ausführung enthält eine Undefinierte operation, der Internationalen
    Standard-Orten keine Anforderung auf der die Implementierung ausgeführt, das Programm mit dem input (auch nicht
    mit Hinblick auf die Vorgänge vor der ersten undefined operation).

    Lohnt es sich zu betonen, dass diese Einschränkung gilt, wenn "ausführen ein wohlgeformtes Programm" nur, und dass die möglichen Ergebnisse der Ausführung eines Programms enthält Undefiniertes Verhalten sind zwanglos. Dies ist ausdrücklich in Paragraph 1.9/4:

    Bestimmten anderen Operationen sind beschrieben, die in dieser Internationalen Norm als nicht definiert (zum Beispiel die Wirkung
    der Versuch, ändern ein const-Objekt). [ Hinweis: Diese Internationale Norm enthält keine Anforderungen an
    das Verhalten von Programmen, die nicht definiertes Verhalten    . —Ende Hinweis ]

    Schließlich, in Bezug auf die definition von "beobachtbare Verhalten", Absatz 1.9/8 geht wie folgt:

    Den geringsten Anforderungen an eine konforme Umsetzung sind:

    — Zugriff auf volatile-Objekte ausgewertet werden, die streng nach den Regeln der abstrakten Maschine.

    — Bei Beendigung des Programms werden alle geschriebenen Daten in den Dateien sind identisch, um eine der möglichen Ergebnisse,
    die Ausführung des Programms nach der abstrakten Semantik würde produziert haben.

    — Input-und output-Dynamik von interaktiven Geräten erfolgt in der Weise, dass der Aufforderung
    die Ausgabe ist, die tatsächlich geliefert werden, bevor ein Programm auf eine Eingabe wartet. Was ist ein interaktives Gerät
    ist durch die Implementierung festgelegt.

    Diese zusammen bezeichnet man als das beobachtbare Verhalten des Programms. [ Hinweis: strengere
    Korrespondenzen zwischen der abstrakten und der tatsächlichen Semantik definiert werden können, die von jeder Implementierung. —Ende
    Hinweis     ]

    Gibt es Situationen, in denen diese Regel nicht gilt?

    Zu den besten meines Wissens, die einzige Ausnahme von der "als-ob - " Regel kopieren/verschieben elision, was erlaubt ist, selbst wenn der copy-Konstruktor, move-Konstruktor oder Destruktor einer Klasse Nebenwirkungen haben. Die genauen Bedingungen für diese sind angegeben in Paragraph 12.8/31:

    Wenn bestimmte Kriterien erfüllt sind, ist eine implementation erlaubt das weglassen der kopieren/verschieben Konstruktion einer Klasse
    Objekt, auch wenn der Konstruktor ausgewählt, für die kopieren/verschieben-Vorgang und/oder der Destruktor für das Objekt
    Nebenwirkungen haben    . [...]

    • Ich habe gesehen, dieses Zitat. Was nicht klar ist, ist die definition des beobachtbaren Verhaltens. Was genau qualifiziert ist, als eine beobachtbare Verhalten? Copy elision als eine Ausnahme, als-ob-Regel ist ziemlich bekannt und nicht Teil meiner Frage wirklich.
    • Auch in der C-standard, wir finden Sie unter "Zugriff auf eine volatile-Objekts ändern ein Objekt, Modifikation einer Datei, oder durch Aufruf einer Funktion, die alle diese Vorgänge sind alle Nebenwirkungen". Vermutlich gibt es etwas gleichwertiges in die C++ - standard(s). Informell, ich denke, "alles, was Veränderungen seiner Wechselwirkung mit der Außenwelt".
    • Jedes Verhalten, das ändert den Zustand der abstrakten Maschine (also, etwas, dass änderungen einer Variablen übergeben oder Globale variable, oder liest und schreibt I/O-Geräte).
    • Ich denke, das bedeutet nur, dass, wenn das C++ Programm gibt immer die richtige Leistung und die richtige Nebenwirkungen nach der Semantik ist es gegeben, die von der C++ Sprachdefinition, dann das "als-ob" - Regel erfüllt ist
    • Ich werde versuchen, zu erarbeiten, später, ich habe zu verlassen für eine Weile jetzt.
    • Ist, dass die formale definition der standard? oder die best mögliche definition, die sein können wahrgenommen? Andy: Danke für die Antwort, ich freue mich auf die Erarbeitung.
    • Ja wie du richtig geklärt, ich glaube, wir wissen alle, dass die informelle definition in Titten und bits und round-abouts, aber gibt es eine formale definition, her gestellt von der Norm? Wie Sie sagen, vielleicht ja. Wenn dem so ist, was ist es? Vielleicht war ich nicht klar genug mit der Formulierung im OP.
    • Siehe Ziffer 8 der [intro.Ausführung]. Es ist ziemlich viel Spiegel der C-definition, die ich oben zitiert.
    • Nebenwirkungen sind nicht beobachtbare Verhalten... Sie können, aber müssen nicht sein.
    • Sorry für die Unterbrechung. Ich fügte hinzu, die definition des "beobachtbaren Verhaltens" in der Standard.
    • dass die formale definition der standard?" Der standard definiert nur das Verhalten der abstrakten Maschine. Also per definition, das ist die einzige "beobachtbare Verhalten" kann es definieren.
    • Bedeutet dies, dass das löschen einer Endlosschleife, die nichts tut, ist erlaubt, solange nichts beobachtbaren passiert danach?
    • Gute Frage. Basierend auf dem gesunden Menschenverstand, meine Antwort wäre "Nein", aber in der Tat, ich sehe nicht, wie die definition des "beobachtbaren Verhaltens" oben würde forbit es.
    • Danke für die Antwort aktualisiert. Die q-Harold macht, ich finde die Regeln in der zitierten Norm nicht klar Adresse solche Situationen oder atleast ich weiß nicht, wie die Regeln für diese Situationen und das war der Grund, warum ich kam mit dieser Q zu beginwith. Aber sieht aus wie das, was du oben zitiert ist ist alle, die dort beantwortet werden, und vielleicht, ich weiß nicht, wie sinnvoll es(mindestens bis jetzt).
    • Danke, ja ist es ziemlich viel, was du zitiert hast. Aber, Wie ich oben sagte, es ist mein Gefühl, dass die Regeln sind keine umfassende oder wenigstens finde ich Sie so.
    • Ein Punkt zu beachten ist insbesondere, dass es gilt nur für rechtliche Programme. Alles aufrufen von Undefiniertes Verhalten ist explizit aus der Abdeckung.
    • Guter Punkt. Ich werde dies hinzufügen, danke
    • Da diese Frage auch tagged as c, können Sie angeben, ob es eine C-Pendant zu C++ 1.9/5? Siehe z.B. Letzte Diskussion und insbesondere gcc bug-report, die geschlossen wurde, als ungültig. Ich Frage mich, ob es einen Unterschied zwischen C und C++ der Aufruf von diesem Programm aus den gcc-bug-report. Wenn Sie denken, es ist out-of-scope für diese Q, dann kann ich bitten einen neuen.
    • Es ist nicht außerhalb des Bereichs, aber ich bin kein C-Experte leider.
    • einige weitere Graben gebracht diesem (laaaangen) thread auf std.lang.c: groups.google.com/forum/#!topic/comp.std.c/..., Lesen Sie die Beiträge von DA Gwyn insbesondere erklärt er, dass C nicht geben keine Garantien über die UB, auch mal Reisen, von Anweisungen erlaubt ist.
    • Wie für das löschen einer endlos-Schleife, wäre es nicht immer legal zu löschen, die nichts tut, da es keine Nebenwirkungen haben? Natürlich wäre es nicht klug, zu erwarten, dass diese, aber keine der hier aufgeführten Regeln scheint, um anzugeben, dass die Schleife müsste jeder (pro standard) beobachtbare Verhalten.
    • Entfernen von leeren Schleifen ist erlaubt pro 1.10/24. Siehe die normativen Hinweis: "Dies ist beabsichtigt, damit compiler-Transformationen wie das entfernen von leeren Schleifen, selbst wenn die Kündigung nicht bewiesen werden kann."
    • Ok, Sie schien unsicher, wenn harold gebeten.
    • Ja, das war vor 8 Monaten 😀
    • In Bezug auf die Entfernung von Seite-Effekt-freie Endlosschleifen: blog.regehr.org/archives/161
    • der Absatz zitiert in diesem Artikel wurde zog vor C++11 herauskam, im November 2010
    • Äh, nevermind , es wurde nur verschoben zu 1.10 und mehr Allgemeine
    • In C++17 copy elision wird beauftragt, in bestimmten Situationen.

    InformationsquelleAutor Andy Prowl
  2. 11

    In C11 die Regel ist, nie so genannt. Aber C, wie C++, definiert das Verhalten im Sinne der abstrakten Maschine. Die als-ob-Regel ist in C11 5.1.2.3p4 und p6:

    1. In die abstrakte Maschine, die alle Ausdrücke werden ausgewertet, wie Sie in der angegebenen Semantik. Einer tatsächlichen Implementierung müssen nicht bewerten, Teil eines Ausdrucks, wenn er ableiten kann, dass sein Wert nicht verwendet wird und dass keine benötigt werden Nebenwirkungen produziert werden (einschließlich verursacht durch den Aufruf einer Funktion oder den Zugriff auf eine volatile-Objekt).

    2. [...]

    3. Den geringsten Anforderungen an eine konforme Umsetzung sind:

      • Zugriffe auf volatile Objekte ausgewertet werden, die streng nach den Regeln der abstrakten Maschine.
      • Bei Beendigung des Programms werden alle geschriebenen Daten in den Dateien sind identisch mit dem Ergebnis, dass die Ausführung des Programms nach der abstrakten Semantik würde produziert haben.
      • Den input und output der Dynamik der interaktiven Geräte erfolgt wie angegeben in 7.21.3. Die Absicht dieser Anforderungen ist, dass Ungepuffert oder line-buffered-Ausgabe erscheinen, so bald wie möglich, um sicherzustellen, dass Aufforderungs-Nachrichten angezeigt werden, bevor ein Programm auf eine Eingabe wartet.

       

      Dies ist das beobachtbare Verhalten des Programms.

    InformationsquelleAutor Antti Haapala
  3. 0

    In C, C++, Ada, Java, SML... in jeder anderen Programmiersprache auch angegeben werden, durch die Beschreibung der (in der Regel viele mögliche, nicht-deterministisch) Verhalten(s) eines Programms (ausgesetzt Interaktionen auf der I/O-ports), es gibt keine eindeutige as-if-Regel.

    Beispiel verschiedene Regel ist derjenige, der sagt, dass eine division durch null löst eine Ausnahme (Ada, Caml) oder eine null-Dereferenzierung wirft eine exception (Java). Sie könnte sich ändern, die Regel angeben, so etwas sonst und Sie würde am Ende mit einer anderen Sprache (einige Menschen würden eher einem "Dialekt"(*). Eine eindeutige Regel gibt es zu spezifizieren, einige distinct verwendet eine Programmiersprache wie eine ausgeprägte grammatische Regel Abdeckung einige syntax-Konstrukte.

    (*) Ein Dialekt, der nach einigen Linguisten ist eine Sprache mit einer "Armee". in diesem Kontext kann dies bedeuten, dass eine Programmiersprache, die ohne einen Ausschuss und eine spezifische Branche der compiler Editoren.

    Die wie-wenn Regel ist keine deutliche Regel; es gilt nicht für jedes Programm im besonderen und ist nicht einmal eine Regel, die besprochen werden könnten, entfernt oder in irgendeiner Weise verändert: die sogenannte "Regel" einfach bekräftigt, dass die Programm-Semantik definiert ist, und kann nur Mobil (universell) definiert, in der Bezeichnung des sichtbaren Interaktionen einer Ausführung des Programms mit der "außen" - Welt.

    Der externen Welt werden können I/O-Schnittstellen (stdio), einer GUI, die auch eine interaktive interpreter, dass die Ausgabe der resultierende Wert eines reinen applicative language. In C und C++ gehören auch die (vage angegeben) Zugriffe auf volatile-Objekte, die eine andere Art zu sagen, dass einige Objekte an einem bestimmten Punkt vertreten sein müssen in-memory-streng nach dem ABI (Application Binary Interface), ohne jemals zu erwähnen das ABI explizit.

    Die definition, was ist ein trace der Ausführung, auch genannt die sichtbaren oder beobachtbaren Verhaltens definiert, was gemeint ist, durch "als-ob-Regelung". Die wie-wenn Regel versucht es zu erklären, aber damit es die Menschen verwirrt mehr als es klärt die Dinge, wie es der Ausdruck des seins eine zusätzliche semantische Regel, die mehr Spielraum bei der Umsetzung.

    Zusammenfassung:

    • Die so genannte "als-ob" - Regel nicht entspannen alle Einschränkungen für Implementierungen.
    • Sie können nicht entfernen Sie die wie-wenn Regel in einer beliebigen Programmiersprache angegeben in der Bezeichnung des sichtbaren Verhaltens (Ausführung Spuren komponiert für die Interaktion mit der externen Welt), um einen ausgeprägten Dialekt.
    • Sie können nicht hinzufügen als-ob-Regel, die für alle Programmiersprachen, die nicht in Begriff der sichtbaren Verhalten.
    InformationsquelleAutor curiousguy
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