Datasets:

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Datasets
pandas
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Dataset Viewer
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-198
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etp-uk-SOS-add_digits.imp
int num, ans; num = 38; if((num % 9) == 0) { ans = 9; } else { ans = (num % 9); }
add_digits.imp
SOS
<program> ::= <decl> <stmt_list> <decl> ::= 'int' <SP> <ids> <SP> ';' <ids> ::= <id> <id_list> <id_list> ::= <SP> ',' <SP> <id> <id_list> | ε <stmt_list> ::= <stmt> <stmt_list> | ε <stmt> ::= <block> | <id> <SP> '=' <SP> <aexp> <SP> ';' | 'if' <SP> '(' <SP> <bexp> <SP> ')' <SP> <block> <SP> 'else' <SP> <block> | 'if' <SP> '(' <SP> <bexp> <SP> ')' <SP> <block> | 'while' <SP> '(' <SP> <bexp> <SP> ')' <SP> <block> | 'halt' ';' | 'continue' ';' | 'break' ';' <block> ::= '{' <SP> <stmt_list> <SP> '}' <aexp> ::= <id> | <literal> | '(' <SP> <aexp> <SP> <mathop> <SP> <aexp> <SP> ')' | '+' <aexp> | '-' <aexp> <bexp> ::= <bool> | '(' <SP> <aexp> <SP> <relop> <SP> <aexp> <SP> ')' | '(' <SP> <lognot> <SP> <bexp> <SP> ')' | '(' <SP> <bexp> <SP> <logicalop> <SP> <bexp> <SP> ')' <bool> ::= 'true' | 'false' <mathop> ::= '+' | '-' | '*' | '/' | '%' <relop> ::= '<' | '<=' | '>' | '>=' | '==' | '!=' <lognot> ::= '!' <logicalop> ::= '&&' | '||' <SP> ::= ' ' | '\\t' <id> ::= <letter> <alphanum> <alphanum> ::= <letter> <alphanum> | <digit> <alphanum> | ε <literal> ::= <digit> <digits> <digits> ::= <digit> <digits> | ε <letter> ::= 'a' | 'b' | 'c' | 'd' | 'e' | 'f' | 'g' | 'h' | 'i' | 'j' | 'k' | 'l' | 'm' | 'n' | 'o' | 'p' | 'q' | 'r' | 's' | 't' | 'u' | 'v' | 'w' | 'x' | 'y' | 'z' | 'A' | 'B' | 'C' | 'D' | 'E' | 'F' | 'G' | 'H' | 'I' | 'J' | 'K' | 'L' | 'M' | 'N' | 'O' | 'P' | 'Q' | 'R' | 'S' | 'T' | 'U' | 'V' | 'W' | 'X' | 'Y' | 'Z' <digit> ::= '0' | '1' | '2' | '3' | '4' | '5' | '6' | '7' | '8' | '9'
ℤ := Set of integers 𝔹 := {true, false} , set of booleans 𝜎 := { ID ↦ ℤ } v := integer value x := integer variable e := integer expression q := boolean value b := boolean expression S := statement configuration := 〈operation,𝜎〉 single-step transition := 〈e,𝜎〉 → 〈v,𝜎〉, e evaluates to v in exactly one step multi-step transition := 〈e,𝜎〉 ⭇ 〈v,𝜎〉, e evaluates to v through multiple single-step transitions empty computation := 〈ε,𝜎〉 halt execution := 〈HALT,𝜎〉, halt program execution Rule 1 := { v ∈ ℤ -------------- 〈v,𝜎〉 → 〈v,𝜎〉 } Rule 2 := { 〈x,𝜎〉 𝜎(x) = v v ∈ ℤ ------------------------- 〈x,𝜎〉 → 〈v,𝜎〉 } Rule 3 := { 𝜎(x) = ⟂ --------------------------- 〈int x;,𝜎〉 → 〈ε,𝜎[x ↦ 0]〉 } Rule 4 := { 〈e,𝜎〉 ⭇ 〈v,𝜎〉 v ∈ ℤ 𝜎(x) ≠ ⟂ ------------------------------------- 〈x=e;,𝜎〉 → 〈ε,𝜎[x ↦ v]〉 } Rule 5 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 v1,v2 ∈ ℤ ---------------------------------------------------- 〈e1 + e2,𝜎〉 → 〈v1 + e2,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 ---------------------------------------------------- 〈v1 + e2,𝜎〉 → 〈v1 + v2,𝜎〉 v3 = v1 + v2 v3 ∈ ℤ ---------------------------------------------------- 〈v1 + v2,𝜎〉 → 〈v3,𝜎〉 } Rule 6 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 v1,v2 ∈ ℤ ---------------------------------------------------- 〈e1 - e2,𝜎〉 → 〈v1 - e2,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 ---------------------------------------------------- 〈v1 - e2,𝜎〉 → 〈v1 - v2,𝜎〉 v3 = v1 - v2 v3 ∈ ℤ ---------------------------------------------------- 〈v1 - v2,𝜎〉 → 〈v3,𝜎〉 } Rule 7 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 v1,v2 ∈ ℤ ---------------------------------------------------- 〈e1 * e2,𝜎〉 → 〈v1 * e2,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 ---------------------------------------------------- 〈v1 * e2,𝜎〉 → 〈v1 * v2,𝜎〉 v3 = v1 * v2 v3 ∈ ℤ ---------------------------------------------------- 〈v1 * v2,𝜎〉 → 〈v3,𝜎〉 } Rule 8 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 v1,v2 ∈ ℤ ---------------------------------------------------------------- 〈e1 / e2,𝜎〉 → 〈v1 / e2,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 ---------------------------------------------------------------- 〈v1 / e2,𝜎〉 → 〈v1 / v2,𝜎〉 v3 = v1 / v2 v3 ∈ ℤ ⋀ v2 ≠ 0 ---------------------------------------------------------------- 〈v1 / v2,𝜎〉 → 〈v3,𝜎〉 } Rule 9 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 v1,v2 ∈ ℤ ---------------------------------------------------------------- 〈e1 % e2,𝜎〉 → 〈v1 % e2,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 ---------------------------------------------------------------- 〈v1 % e2,𝜎〉 → 〈v1 % v2,𝜎〉 v3 = v1 % v2 v3 ∈ ℤ ⋀ v2 ≠ 0 ---------------------------------------------------------------- 〈v1 % v2,𝜎〉 → 〈v3,𝜎〉 } Rule 10 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 v1,v2 ∈ ℤ ⋀ v1 < v2 ----------------------------------------------------------------- 〈e1 < e2,𝜎〉 → 〈v1 < e2,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 ----------------------------------------------------------------- 〈v1 < e2,𝜎〉 → 〈v1 < v2,𝜎〉 ----------------------------------------------------------------- 〈v1 < v2,𝜎〉 → 〈true,𝜎〉 } Rule 11 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 v1,v2 ∈ ℤ ⋀ v1 >= v2 ------------------------------------------------------------------ 〈e1 < e2,𝜎〉 → 〈v1 < e2,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------ 〈v1 < e2,𝜎〉 → 〈v1 < v2,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------ 〈v1 < v2,𝜎〉 → 〈false,𝜎〉 } Rule 12 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 v1,v2 ∈ ℤ ⋀ v1 <= v2 ------------------------------------------------------------------ 〈e1 <= e2,𝜎〉 → 〈v1 <= e2,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------ 〈v1 <= e2,𝜎〉 → 〈v1 <= v2,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------ 〈v1 <= v2,𝜎〉 → 〈true,𝜎〉 } Rule 13 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 v1,v2 ∈ ℤ ⋀ v1 > v2 ------------------------------------------------------------------ 〈e1 <= e2,𝜎〉 → 〈v1 <= e2,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------ 〈v1 <= e2,𝜎〉 → 〈v1 <= v2,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------ 〈v1 <= v2,𝜎〉 → 〈false,𝜎〉 } Rule 14 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 v1,v2 ∈ ℤ ⋀ v1 > v2 ----------------------------------------------------------------- 〈e1 > e2,𝜎〉 → 〈v1 > e2,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 ----------------------------------------------------------------- 〈v1 > e2,𝜎〉 → 〈v1 > v2,𝜎〉 ----------------------------------------------------------------- 〈v1 > v2,𝜎〉 → 〈true,𝜎〉 } Rule 15 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 v1,v2 ∈ ℤ ⋀ v1 <= v2 ------------------------------------------------------------------ 〈e1 > e2,𝜎〉 → 〈v1 > e2,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------ 〈v1 > e2,𝜎〉 → 〈v1 > v2,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------ 〈v1 > v2,𝜎〉 → 〈false,𝜎〉 } Rule 16 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 v1,v2 ∈ ℤ ⋀ v1 >= v2 ------------------------------------------------------------------ 〈e1 >= e2,𝜎〉 → 〈v1 >= e2,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------ 〈v1 >= e2,𝜎〉 → 〈v1 >= v2,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------ 〈v1 >= v2,𝜎〉 → 〈true,𝜎〉 } Rule 17 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 v1,v2 ∈ ℤ ⋀ v1 < v2 ------------------------------------------------------------------ 〈e1 >= e2,𝜎〉 → 〈v1 >= e2,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------ 〈v1 >= e2,𝜎〉 → 〈v1 >= v2,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------ 〈v1 >= v2,𝜎〉 → 〈false,𝜎〉 } Rule 18 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 v1,v2 ∈ ℤ ⋀ v1 = v2 ------------------------------------------------------------------ 〈e1 == e2,𝜎〉 → 〈v1 == e2,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------ 〈v1 == e2,𝜎〉 → 〈v1 == v2,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------ 〈v1 == v2,𝜎〉 → 〈true,𝜎〉 } Rule 19 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 v1,v2 ∈ ℤ ⋀ v1 ≠ v2 ------------------------------------------------------------------ 〈e1 == e2,𝜎〉 → 〈v1 == e2,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------ 〈v1 == e2,𝜎〉 → 〈v1 == v2,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------ 〈v1 == v2,𝜎〉 → 〈false,𝜎〉 } Rule 20 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 v1,v2 ∈ ℤ ⋀ v1 ≠ v2 ------------------------------------------------------------------ 〈e1 != e2,𝜎〉 → 〈v1 != e2,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------ 〈v1 != e2,𝜎〉 → 〈v1 != v2,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------ 〈v1 != v2,𝜎〉 → 〈true,𝜎〉 } Rule 21 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 v1,v2 ∈ ℤ ⋀ v1 = v2 ------------------------------------------------------------------ 〈e1 != e2,𝜎〉 → 〈v1 != e2,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------ 〈v1 != e2,𝜎〉 → 〈v1 != v2,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------ 〈v1 != v2,𝜎〉 → 〈false,𝜎〉 } Rule 22 := { 〈b1,𝜎〉 ⭇ 〈q1,𝜎〉 〈b2,𝜎〉 ⭇ 〈q2,𝜎〉 q1,q2 ∈ 𝔹 q1 = true ⋀ q2 = true --------------------------------------------------------------------------------- 〈b1 && b2,𝜎〉 → 〈q1 && b2,𝜎〉 〈b2,𝜎〉 ⭇ 〈q2,𝜎〉 --------------------------------------------------------------------------------- 〈q1 && b2,𝜎〉 → 〈q1 && q2,𝜎〉 --------------------------------------------------------------------------------- 〈q1 && q2,𝜎〉 → 〈true,𝜎〉 } Rule 23 := { 〈b1,𝜎〉 ⭇ 〈q1,𝜎〉 〈b2,𝜎〉 ⭇ 〈q2,𝜎〉 q1,q2 ∈ 𝔹 q1 = false ⋁ q2 = false ----------------------------------------------------------------------------------- 〈b1 && b2,𝜎〉 → 〈q1 && b2,𝜎〉 〈b2,𝜎〉 ⭇ 〈q2,𝜎〉 ----------------------------------------------------------------------------------- 〈q1 && b2,𝜎〉 → 〈q1 && q2,𝜎〉 ----------------------------------------------------------------------------------- 〈q1 && q2,𝜎〉 → 〈false,𝜎〉 } Rule 24 := { 〈b1,𝜎〉 ⭇ 〈q1,𝜎〉 〈b2,𝜎〉 ⭇ 〈q2,𝜎〉 q1,q2 ∈ 𝔹 q1 = true ⋁ q2 = true --------------------------------------------------------------------------------- 〈b1 || b2,𝜎〉 → 〈q1 || b2,𝜎〉 〈b2,𝜎〉 ⭇ 〈q2,𝜎〉 --------------------------------------------------------------------------------- 〈q1 || b2,𝜎〉 → 〈q1 || q2,𝜎〉 --------------------------------------------------------------------------------- 〈q1 || q2,𝜎〉 → 〈true,𝜎〉 } Rule 25 := { 〈b1,𝜎〉 ⭇ 〈q1,𝜎〉 〈b2,𝜎〉 ⭇ 〈q2,𝜎〉 q1,q2 ∈ 𝔹 q1 = false ⋀ q2 = false ----------------------------------------------------------------------------------- 〈b1 || b2,𝜎〉 → 〈q1 || b2,𝜎〉 〈b2,𝜎〉 ⭇ 〈q2,𝜎〉 ----------------------------------------------------------------------------------- 〈q1 || b2,𝜎〉 → 〈q1 || q2,𝜎〉 ----------------------------------------------------------------------------------- 〈q1 || q2,𝜎〉 → 〈false,𝜎〉 } Rule 26 := { ---------------------- 〈true,𝜎〉 → 〈true,𝜎〉 } Rule 27 := { ---------------------- 〈false,𝜎〉 → 〈false,𝜎〉 } Rule 28 := { 〈b,𝜎〉 ⭇ 〈q,𝜎〉 q ∈ 𝔹 q = true ------------------------------------- 〈!b,𝜎〉 → 〈false,𝜎〉 } Rule 29 := { 〈b,𝜎〉 ⭇ 〈q,𝜎〉 q ∈ 𝔹 q = false -------------------------------------- 〈!b,𝜎〉 → 〈true,𝜎〉 } Rule 30 := { 〈b,𝜎〉 ⭇ 〈q,𝜎〉 q ∈ 𝔹 q = false -------------------------------------- 〈if(b){S},𝜎〉 → 〈ε,𝜎〉 } Rule 31 := { 〈b,𝜎〉 ⭇ 〈q,𝜎〉 q ∈ 𝔹 q = true -------------------------------------- 〈if(b){S},𝜎〉 → 〈S,𝜎〉 } Rule 32 := { 〈b,𝜎〉 ⭇ 〈q,𝜎〉 q ∈ 𝔹 q = false -------------------------------------- 〈if(b){S1} else{S2},𝜎〉 → 〈S2,𝜎〉 } Rule 33 := { 〈b,𝜎〉 ⭇ 〈q,𝜎〉 q ∈ 𝔹 q = true ------------------------------------- 〈if(b){S1} else{S2},𝜎〉 → 〈S1,𝜎〉 } Rule 34 := { 〈b,𝜎〉 ⭇ 〈q,𝜎〉 q ∈ 𝔹 q = true ------------------------------------------ 〈while(b){S1},𝜎〉 → 〈S1;while(b){S1},𝜎〉 } Rule 35 := { 〈b,𝜎〉 ⭇ 〈q,𝜎〉 q ∈ 𝔹 q = false ------------------------------------------- 〈while(b){S1},𝜎〉 → 〈ε,𝜎〉 } Rule 36 := { 〈S1,𝜎〉 ⭇ 〈ε,𝜎1〉 〈S2,𝜎1〉 ⭇ 〈ε,𝜎2〉 ----------------------------------------- 〈S1;S2,𝜎〉 → 〈S2,𝜎1〉 ----------------------------------------- 〈S2,𝜎1〉 → 〈ε,𝜎2〉 } Rule 37 := { --------------------- 〈{S1},𝜎〉 → 〈S1,𝜎〉 } Rule 38 := { 𝜎(x1) = ⟂ ⋀ 𝜎(x2) = ⟂ -------------------------------------- 〈int x1,x2;,𝜎〉 → 〈int x1; int x2;,𝜎〉 } Rule 39 := { 𝜎(x) = ⟂ ------------------------ 〈x,𝜎〉 → 〈HALT,𝜎〉 } Rule 40 := { 〈e,𝜎〉 ⭇ 〈v,𝜎〉 v ∈ ℤ 𝜎(x) = ⟂ ------------------------------------- 〈x=e;,𝜎〉 → 〈HALT,𝜎〉 } Rule 41 := { ---------------------- 〈halt;,𝜎〉 → 〈HALT,𝜎〉 } Rule 42 := { 〈b,𝜎〉 ⭇ 〈q,𝜎〉 q ∈ 𝔹 q = true --------------------------------------------------------------------- 〈while(b){S1;continue;S2},𝜎〉 → 〈S1;while(b){S1;continue;S2},𝜎〉 } Rule 43 := { 〈b,𝜎〉 ⭇ 〈q,𝜎〉 q ∈ 𝔹 q = true -------------------------------------------- 〈while(b){S1;break;S2},𝜎〉 → 〈S1;,𝜎〉 } Rule 44 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 〈e3,𝜎〉 ⭇ 〈v3,𝜎〉 ϴ ∈ {/, *, %} φ ∈ {+, -} v1,v2,v3,v4,v5 ∈ ℤ -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈e1 ϴ e2 φ e3,𝜎〉 → 〈v1 ϴ e2 φ e3,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 〈e3,𝜎〉 ⭇ 〈v3,𝜎〉 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈v1 ϴ e2 φ e3,𝜎〉 → 〈v1 ϴ v2 φ e3,𝜎〉 〈e3,𝜎〉 ⭇ 〈v3,𝜎〉 v4 = v1 ϴ v2 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈v1 ϴ v2 φ e3,𝜎〉 → 〈v4 φ e3,𝜎〉 〈e3,𝜎〉 ⭇ 〈v3,𝜎〉 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈v4 φ e3,𝜎〉 → 〈v4 φ v3,𝜎〉 v5 = v4 φ v3 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈v4 φ v3,𝜎〉 → 〈v5,𝜎〉 } Rule 45 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 〈e3,𝜎〉 ⭇ 〈v3,𝜎〉 ϴ ∈ {/, *, %} v1,v2,v3,v4,v5 ∈ ℤ -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈e1 ϴ e2 ϴ e3,𝜎〉 → 〈v1 ϴ e2 ϴ e3,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 〈e3,𝜎〉 ⭇ 〈v3,𝜎〉 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈v1 ϴ e2 ϴ e3,𝜎〉 → 〈v1 ϴ v2 ϴ e3,𝜎〉 〈e3,𝜎〉 ⭇ 〈v3,𝜎〉 v4 = v1 ϴ v2 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈v1 ϴ v2 ϴ e3,𝜎〉 → 〈v4 ϴ e3,𝜎〉 〈e3,𝜎〉 ⭇ 〈v3,𝜎〉 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈v4 ϴ e3,𝜎〉 → 〈v4 ϴ v3,𝜎〉 v5 = v4 ϴ v3 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈v4 ϴ v3,𝜎〉 → 〈v5,𝜎〉 } Rule 46 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 〈e3,𝜎〉 ⭇ 〈v3,𝜎〉 φ ∈ {+, -} v1,v2,v3,v4,v5 ∈ ℤ -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈e1 φ e2 φ e3,𝜎〉 → 〈v1 φ e2 φ e3,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 〈e3,𝜎〉 ⭇ 〈v3,𝜎〉 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈v1 φ e2 φ e3,𝜎〉 → 〈v1 φ v2 φ e3,𝜎〉 〈e3,𝜎〉 ⭇ 〈v3,𝜎〉 v4 = v1 ϴ v2 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈v1 φ v2 φ e3,𝜎〉 → 〈v4 φ e3,𝜎〉 〈e3,𝜎〉 ⭇ 〈v3,𝜎〉 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈v4 φ e3,𝜎〉 → 〈v4 φ v3,𝜎〉 v5 = v4 ϴ v3 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈v4 φ v3,𝜎〉 → 〈v5,𝜎〉 } Rule 47 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 〈e3,𝜎〉 ⭇ 〈v3,𝜎〉 φ ∈ {+, -, /, *, %} v1,v2,v3,v4,v5 ∈ ℤ -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈e1 φ (e2 φ e3),𝜎〉 → 〈e1 φ (v2 φ e3),𝜎〉 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e3,𝜎〉 ⭇ 〈v3,𝜎〉 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈e1 φ (v2 φ e3),𝜎〉 → 〈e1 φ (v2 φ v3),𝜎〉 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 v4 = v2 φ v3 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈e1 φ (v2 φ v3),𝜎〉 → 〈e1 φ v4,𝜎〉 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈e1 φ v4,𝜎〉 → 〈v1 φ v4,𝜎〉 v5 = v1 φ v4 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈v1 φ v4,𝜎〉 → 〈v5,𝜎〉 } Rule 48 := { v1,v2 ∈ ℤ v2 = -v1 ----------------------- 〈-v1,𝜎〉 → 〈v2,𝜎〉 } Rule 49 := { v ∈ ℤ ---------------- 〈+v,𝜎〉 → 〈v,𝜎〉 } Rule 50 := { 〈b1,𝜎〉 ⭇ 〈q1,𝜎〉 〈b2,𝜎〉 ⭇ 〈q2,𝜎〉 ϴ ∈ {&&, ||} q1,q2,q3,q4 ∈ 𝔹 ------------------------------------------------------------------------------------------- 〈! b1 ϴ b2,𝜎〉 → 〈! q1 ϴ b2,𝜎〉 〈b2,𝜎〉 ⭇ 〈q2,𝜎〉 q3 = ! q1 ------------------------------------------------------------------------------------------- 〈! q1 ϴ b2,𝜎〉 → 〈q3 ϴ b2,𝜎〉 〈b2,𝜎〉 ⭇ 〈q2,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------------------------------- 〈q3 ϴ b2,𝜎〉 → 〈q3 ϴ q2,𝜎〉 q4 = q3 ϴ q2 ------------------------------------------------------------------------------------------- 〈q3 ϴ q2,𝜎〉→ 〈q4,𝜎〉 } Rule 51 := { 〈b1,𝜎〉 ⭇ 〈q1,𝜎〉 〈b2,𝜎〉 ⭇ 〈q2,𝜎〉 〈b3,𝜎〉 ⭇ 〈q3,𝜎〉 φ ∈ {&&, ||} q1,q2,q3,q4,q5 ∈ 𝔹 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 〈b1 φ b2 φ b3,𝜎〉 → 〈q1 φ b2 φ b3,𝜎〉 〈b2,𝜎〉 ⭇ 〈q2,𝜎〉 〈b3,𝜎〉 ⭇ 〈q3,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 〈q1 φ b2 φ b3,𝜎〉 → 〈q1 φ q2 φ b3,𝜎〉 〈b3,𝜎〉 ⭇ 〈q3,𝜎〉 q4 = q1 ϴ q2 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 〈q1 φ q2 φ b3,𝜎〉 → 〈q4 φ b3,𝜎〉 〈b3,𝜎〉 ⭇ 〈q3,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 〈q4 φ b3,𝜎〉 → 〈q4 φ q3,𝜎〉 q5 = q4 ϴ q3 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 〈q4 φ q3,𝜎〉 → 〈q5,𝜎〉 } Rule 52 := { 〈b1,𝜎〉 ⭇ 〈q1,𝜎〉 〈b2,𝜎〉 ⭇ 〈q2,𝜎〉 〈b3,𝜎〉 ⭇ 〈q3,𝜎〉 φ ∈ {&&, ||} q1,q2,q3,q4,q5 ∈ 𝔹 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈b1 φ (b2 φ b3),𝜎〉 → 〈q1 φ (b2 φ b3),𝜎〉 〈b2,𝜎〉 ⭇ 〈q2,𝜎〉 〈b3,𝜎〉 ⭇ 〈q3,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈q1 φ (b2 φ b3),𝜎〉 → 〈q1 φ (q2 φ b3),𝜎〉 〈b3,𝜎〉 ⭇ 〈q3,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈q1 φ (q2 φ b3),𝜎〉 → 〈q1 φ (q2 φ q3),𝜎〉 q4 = q2 φ q3 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈q1 φ (q2 φ q3),𝜎〉 → 〈q1 φ q4,𝜎〉 q5 = q1 φ q4 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈q1 φ q4,𝜎〉 → 〈q5,𝜎〉 } Rule 53 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 v1,v2 ∈ ℤ ⋀ v2 = 0 ---------------------------------------------------------------- 〈e1 / e2,𝜎〉 → 〈v1 / e2,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 ---------------------------------------------------------------- 〈v1 / e2,𝜎〉 → 〈v1 / v2,𝜎〉 ---------------------------------------------------------------- 〈v1 / v2,𝜎〉 → 〈HALT,𝜎〉 } Rule 54 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 v1,v2 ∈ ℤ ⋀ v2 = 0 ---------------------------------------------------------------- 〈e1 % e2,𝜎〉 → 〈v1 % e2,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 ---------------------------------------------------------------- 〈v1 % e2,𝜎〉 → 〈v1 % v2,𝜎〉 ---------------------------------------------------------------- 〈v1 % v2,𝜎〉 → 〈HALT,𝜎〉 } Rule 55 := { ----------------------------- 〈continue;,𝜎〉 → 〈HALT,𝜎〉 } Rule 56 := { -------------------------- 〈break;,𝜎〉 → 〈HALT,𝜎〉 }
IMP_SOS
int num, ans; num = 38; if((num % 9) == 0) { ans = 9; } else { ans = (num % 9); }
false
true
[ { "line_number": 1, "rule": [ "Rule 38", "Rule 3", "Rule 3" ], "state": { "ans": 0, "num": 0, "a": null, "b": null, "c": null, "d": null, "f": null, "j": null, "k": null, "m": null, "p": null, "q": null, "r": null, "x": null, "B": null, "X": null, "n": null, "y": null, "xyz": null, "i": null, "s": null, "t": null, "first": null, "tk": null, "T": null, "e": null, "h": null, "l": null, "count": null, "sum": null, "k9m": null, "p2d": null, "x7f": null, "aa": null, "bb": null, "tmp": null, "x1": null, "x2": null, "y1": null, "y2": null, "cnt": null, "vol": null, "z": null, "n1": null, "n2": null, "l2": null, "r2": null, "temp": null, "n3": null, "number": null, "ax1": null, "ax2": null, "ay1": null, "ay2": null, "bx1": null, "bx2": null, "by1": null, "by2": null, "left": null, "oh": null, "ow": null, "right": null, "r1x1": null, "r1x2": null, "r1y1": null, "r1y2": null, "r2x1": null, "r2x2": null, "r2y1": null, "r2y2": null } }, { "line_number": 2, "rule": [ "Rule 1", "Rule 4" ], "state": { "ans": 0, "num": 38, "a": null, "b": null, "c": null, "d": null, "f": null, "j": null, "k": null, "m": null, "p": null, "q": null, "r": null, "x": null, "B": null, "X": null, "n": null, "y": null, "xyz": null, "i": null, "s": null, "t": null, "first": null, "tk": null, "T": null, "e": null, "h": null, "l": null, "count": null, "sum": null, "k9m": null, "p2d": null, "x7f": null, "aa": null, "bb": null, "tmp": null, "x1": null, "x2": null, "y1": null, "y2": null, "cnt": null, "vol": null, "z": null, "n1": null, "n2": null, "l2": null, "r2": null, "temp": null, "n3": null, "number": null, "ax1": null, "ax2": null, "ay1": null, "ay2": null, "bx1": null, "bx2": null, "by1": null, "by2": null, "left": null, "oh": null, "ow": null, "right": null, "r1x1": null, "r1x2": null, "r1y1": null, "r1y2": null, "r2x1": null, "r2x2": null, "r2y1": null, "r2y2": null } }, { "line_number": 3, "rule": [ "Rule 2", "Rule 1", "Rule 9", "Rule 1", "Rule 19", "Rule 32" ], "state": { "ans": 0, "num": 38, "a": null, "b": null, "c": null, "d": null, "f": null, "j": null, "k": null, "m": null, "p": null, "q": null, "r": null, "x": null, "B": null, "X": null, "n": null, "y": null, "xyz": null, "i": null, "s": null, "t": null, "first": null, "tk": null, "T": null, "e": null, "h": null, "l": null, "count": null, "sum": null, "k9m": null, "p2d": null, "x7f": null, "aa": null, "bb": null, "tmp": null, "x1": null, "x2": null, "y1": null, "y2": null, "cnt": null, "vol": null, "z": null, "n1": null, "n2": null, "l2": null, "r2": null, "temp": null, "n3": null, "number": null, "ax1": null, "ax2": null, "ay1": null, "ay2": null, "bx1": null, "bx2": null, "by1": null, "by2": null, "left": null, "oh": null, "ow": null, "right": null, "r1x1": null, "r1x2": null, "r1y1": null, "r1y2": null, "r2x1": null, "r2x2": null, "r2y1": null, "r2y2": null } }, { "line_number": 9, "rule": [ "Rule 2", "Rule 1", "Rule 9", "Rule 4" ], "state": { "ans": 2, "num": 38, "a": null, "b": null, "c": null, "d": null, "f": null, "j": null, "k": null, "m": null, "p": null, "q": null, "r": null, "x": null, "B": null, "X": null, "n": null, "y": null, "xyz": null, "i": null, "s": null, "t": null, "first": null, "tk": null, "T": null, "e": null, "h": null, "l": null, "count": null, "sum": null, "k9m": null, "p2d": null, "x7f": null, "aa": null, "bb": null, "tmp": null, "x1": null, "x2": null, "y1": null, "y2": null, "cnt": null, "vol": null, "z": null, "n1": null, "n2": null, "l2": null, "r2": null, "temp": null, "n3": null, "number": null, "ax1": null, "ax2": null, "ay1": null, "ay2": null, "bx1": null, "bx2": null, "by1": null, "by2": null, "left": null, "oh": null, "ow": null, "right": null, "r1x1": null, "r1x2": null, "r1y1": null, "r1y2": null, "r2x1": null, "r2x2": null, "r2y1": null, "r2y2": null } } ]
{ "ans": 2, "num": 38, "a": null, "b": null, "c": null, "d": null, "f": null, "j": null, "k": null, "m": null, "p": null, "q": null, "r": null, "x": null, "B": null, "X": null, "n": null, "y": null, "xyz": null, "i": null, "s": null, "t": null, "first": null, "tk": null, "T": null, "e": null, "h": null, "l": null, "count": null, "sum": null, "k9m": null, "p2d": null, "x7f": null, "aa": null, "bb": null, "tmp": null, "x1": null, "x2": null, "y1": null, "y2": null, "cnt": null, "vol": null, "z": null, "n1": null, "n2": null, "l2": null, "r2": null, "temp": null, "n3": null, "number": null, "ax1": null, "ax2": null, "ay1": null, "ay2": null, "bx1": null, "bx2": null, "by1": null, "by2": null, "left": null, "oh": null, "ow": null, "right": null, "r1x1": null, "r1x2": null, "r1y1": null, "r1y2": null, "r2x1": null, "r2x2": null, "r2y1": null, "r2y2": null }
2
<ans> <step> <linenumber>1</linenumber> <program_state> <ans>0</ans> <num>0</num> </program_state> </step> <step> <linenumber>2</linenumber> <program_state> <ans>0</ans> <num>38</num> </program_state> </step> <step> <linenumber>3</linenumber> <program_state> <ans>0</ans> <num>38</num> </program_state> </step> <step> <linenumber>9</linenumber> <program_state> <ans>2</ans> <num>38</num> </program_state> </step> </ans>
etp-uk-SOS-adding_fractions.imp
int a, b, c, d, ans, f; a = 1; b = 1; c = 13; d = 19; if(c == d) { ans = (a + b); f = c; } else { ans = ((a * d) + (b * c)); f = (c * d); }
adding_fractions.imp
SOS
<program> ::= <decl> <stmt_list> <decl> ::= 'int' <SP> <ids> <SP> ';' <ids> ::= <id> <id_list> <id_list> ::= <SP> ',' <SP> <id> <id_list> | ε <stmt_list> ::= <stmt> <stmt_list> | ε <stmt> ::= <block> | <id> <SP> '=' <SP> <aexp> <SP> ';' | 'if' <SP> '(' <SP> <bexp> <SP> ')' <SP> <block> <SP> 'else' <SP> <block> | 'if' <SP> '(' <SP> <bexp> <SP> ')' <SP> <block> | 'while' <SP> '(' <SP> <bexp> <SP> ')' <SP> <block> | 'halt' ';' | 'continue' ';' | 'break' ';' <block> ::= '{' <SP> <stmt_list> <SP> '}' <aexp> ::= <id> | <literal> | '(' <SP> <aexp> <SP> <mathop> <SP> <aexp> <SP> ')' | '+' <aexp> | '-' <aexp> <bexp> ::= <bool> | '(' <SP> <aexp> <SP> <relop> <SP> <aexp> <SP> ')' | '(' <SP> <lognot> <SP> <bexp> <SP> ')' | '(' <SP> <bexp> <SP> <logicalop> <SP> <bexp> <SP> ')' <bool> ::= 'true' | 'false' <mathop> ::= '+' | '-' | '*' | '/' | '%' <relop> ::= '<' | '<=' | '>' | '>=' | '==' | '!=' <lognot> ::= '!' <logicalop> ::= '&&' | '||' <SP> ::= ' ' | '\\t' <id> ::= <letter> <alphanum> <alphanum> ::= <letter> <alphanum> | <digit> <alphanum> | ε <literal> ::= <digit> <digits> <digits> ::= <digit> <digits> | ε <letter> ::= 'a' | 'b' | 'c' | 'd' | 'e' | 'f' | 'g' | 'h' | 'i' | 'j' | 'k' | 'l' | 'm' | 'n' | 'o' | 'p' | 'q' | 'r' | 's' | 't' | 'u' | 'v' | 'w' | 'x' | 'y' | 'z' | 'A' | 'B' | 'C' | 'D' | 'E' | 'F' | 'G' | 'H' | 'I' | 'J' | 'K' | 'L' | 'M' | 'N' | 'O' | 'P' | 'Q' | 'R' | 'S' | 'T' | 'U' | 'V' | 'W' | 'X' | 'Y' | 'Z' <digit> ::= '0' | '1' | '2' | '3' | '4' | '5' | '6' | '7' | '8' | '9'
ℤ := Set of integers 𝔹 := {true, false} , set of booleans 𝜎 := { ID ↦ ℤ } v := integer value x := integer variable e := integer expression q := boolean value b := boolean expression S := statement configuration := 〈operation,𝜎〉 single-step transition := 〈e,𝜎〉 → 〈v,𝜎〉, e evaluates to v in exactly one step multi-step transition := 〈e,𝜎〉 ⭇ 〈v,𝜎〉, e evaluates to v through multiple single-step transitions empty computation := 〈ε,𝜎〉 halt execution := 〈HALT,𝜎〉, halt program execution Rule 1 := { v ∈ ℤ -------------- 〈v,𝜎〉 → 〈v,𝜎〉 } Rule 2 := { 〈x,𝜎〉 𝜎(x) = v v ∈ ℤ ------------------------- 〈x,𝜎〉 → 〈v,𝜎〉 } Rule 3 := { 𝜎(x) = ⟂ --------------------------- 〈int x;,𝜎〉 → 〈ε,𝜎[x ↦ 0]〉 } Rule 4 := { 〈e,𝜎〉 ⭇ 〈v,𝜎〉 v ∈ ℤ 𝜎(x) ≠ ⟂ ------------------------------------- 〈x=e;,𝜎〉 → 〈ε,𝜎[x ↦ v]〉 } Rule 5 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 v1,v2 ∈ ℤ ---------------------------------------------------- 〈e1 + e2,𝜎〉 → 〈v1 + e2,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 ---------------------------------------------------- 〈v1 + e2,𝜎〉 → 〈v1 + v2,𝜎〉 v3 = v1 + v2 v3 ∈ ℤ ---------------------------------------------------- 〈v1 + v2,𝜎〉 → 〈v3,𝜎〉 } Rule 6 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 v1,v2 ∈ ℤ ---------------------------------------------------- 〈e1 - e2,𝜎〉 → 〈v1 - e2,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 ---------------------------------------------------- 〈v1 - e2,𝜎〉 → 〈v1 - v2,𝜎〉 v3 = v1 - v2 v3 ∈ ℤ ---------------------------------------------------- 〈v1 - v2,𝜎〉 → 〈v3,𝜎〉 } Rule 7 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 v1,v2 ∈ ℤ ---------------------------------------------------- 〈e1 * e2,𝜎〉 → 〈v1 * e2,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 ---------------------------------------------------- 〈v1 * e2,𝜎〉 → 〈v1 * v2,𝜎〉 v3 = v1 * v2 v3 ∈ ℤ ---------------------------------------------------- 〈v1 * v2,𝜎〉 → 〈v3,𝜎〉 } Rule 8 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 v1,v2 ∈ ℤ ---------------------------------------------------------------- 〈e1 / e2,𝜎〉 → 〈v1 / e2,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 ---------------------------------------------------------------- 〈v1 / e2,𝜎〉 → 〈v1 / v2,𝜎〉 v3 = v1 / v2 v3 ∈ ℤ ⋀ v2 ≠ 0 ---------------------------------------------------------------- 〈v1 / v2,𝜎〉 → 〈v3,𝜎〉 } Rule 9 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 v1,v2 ∈ ℤ ---------------------------------------------------------------- 〈e1 % e2,𝜎〉 → 〈v1 % e2,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 ---------------------------------------------------------------- 〈v1 % e2,𝜎〉 → 〈v1 % v2,𝜎〉 v3 = v1 % v2 v3 ∈ ℤ ⋀ v2 ≠ 0 ---------------------------------------------------------------- 〈v1 % v2,𝜎〉 → 〈v3,𝜎〉 } Rule 10 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 v1,v2 ∈ ℤ ⋀ v1 < v2 ----------------------------------------------------------------- 〈e1 < e2,𝜎〉 → 〈v1 < e2,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 ----------------------------------------------------------------- 〈v1 < e2,𝜎〉 → 〈v1 < v2,𝜎〉 ----------------------------------------------------------------- 〈v1 < v2,𝜎〉 → 〈true,𝜎〉 } Rule 11 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 v1,v2 ∈ ℤ ⋀ v1 >= v2 ------------------------------------------------------------------ 〈e1 < e2,𝜎〉 → 〈v1 < e2,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------ 〈v1 < e2,𝜎〉 → 〈v1 < v2,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------ 〈v1 < v2,𝜎〉 → 〈false,𝜎〉 } Rule 12 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 v1,v2 ∈ ℤ ⋀ v1 <= v2 ------------------------------------------------------------------ 〈e1 <= e2,𝜎〉 → 〈v1 <= e2,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------ 〈v1 <= e2,𝜎〉 → 〈v1 <= v2,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------ 〈v1 <= v2,𝜎〉 → 〈true,𝜎〉 } Rule 13 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 v1,v2 ∈ ℤ ⋀ v1 > v2 ------------------------------------------------------------------ 〈e1 <= e2,𝜎〉 → 〈v1 <= e2,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------ 〈v1 <= e2,𝜎〉 → 〈v1 <= v2,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------ 〈v1 <= v2,𝜎〉 → 〈false,𝜎〉 } Rule 14 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 v1,v2 ∈ ℤ ⋀ v1 > v2 ----------------------------------------------------------------- 〈e1 > e2,𝜎〉 → 〈v1 > e2,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 ----------------------------------------------------------------- 〈v1 > e2,𝜎〉 → 〈v1 > v2,𝜎〉 ----------------------------------------------------------------- 〈v1 > v2,𝜎〉 → 〈true,𝜎〉 } Rule 15 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 v1,v2 ∈ ℤ ⋀ v1 <= v2 ------------------------------------------------------------------ 〈e1 > e2,𝜎〉 → 〈v1 > e2,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------ 〈v1 > e2,𝜎〉 → 〈v1 > v2,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------ 〈v1 > v2,𝜎〉 → 〈false,𝜎〉 } Rule 16 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 v1,v2 ∈ ℤ ⋀ v1 >= v2 ------------------------------------------------------------------ 〈e1 >= e2,𝜎〉 → 〈v1 >= e2,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------ 〈v1 >= e2,𝜎〉 → 〈v1 >= v2,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------ 〈v1 >= v2,𝜎〉 → 〈true,𝜎〉 } Rule 17 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 v1,v2 ∈ ℤ ⋀ v1 < v2 ------------------------------------------------------------------ 〈e1 >= e2,𝜎〉 → 〈v1 >= e2,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------ 〈v1 >= e2,𝜎〉 → 〈v1 >= v2,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------ 〈v1 >= v2,𝜎〉 → 〈false,𝜎〉 } Rule 18 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 v1,v2 ∈ ℤ ⋀ v1 = v2 ------------------------------------------------------------------ 〈e1 == e2,𝜎〉 → 〈v1 == e2,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------ 〈v1 == e2,𝜎〉 → 〈v1 == v2,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------ 〈v1 == v2,𝜎〉 → 〈true,𝜎〉 } Rule 19 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 v1,v2 ∈ ℤ ⋀ v1 ≠ v2 ------------------------------------------------------------------ 〈e1 == e2,𝜎〉 → 〈v1 == e2,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------ 〈v1 == e2,𝜎〉 → 〈v1 == v2,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------ 〈v1 == v2,𝜎〉 → 〈false,𝜎〉 } Rule 20 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 v1,v2 ∈ ℤ ⋀ v1 ≠ v2 ------------------------------------------------------------------ 〈e1 != e2,𝜎〉 → 〈v1 != e2,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------ 〈v1 != e2,𝜎〉 → 〈v1 != v2,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------ 〈v1 != v2,𝜎〉 → 〈true,𝜎〉 } Rule 21 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 v1,v2 ∈ ℤ ⋀ v1 = v2 ------------------------------------------------------------------ 〈e1 != e2,𝜎〉 → 〈v1 != e2,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------ 〈v1 != e2,𝜎〉 → 〈v1 != v2,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------ 〈v1 != v2,𝜎〉 → 〈false,𝜎〉 } Rule 22 := { 〈b1,𝜎〉 ⭇ 〈q1,𝜎〉 〈b2,𝜎〉 ⭇ 〈q2,𝜎〉 q1,q2 ∈ 𝔹 q1 = true ⋀ q2 = true --------------------------------------------------------------------------------- 〈b1 && b2,𝜎〉 → 〈q1 && b2,𝜎〉 〈b2,𝜎〉 ⭇ 〈q2,𝜎〉 --------------------------------------------------------------------------------- 〈q1 && b2,𝜎〉 → 〈q1 && q2,𝜎〉 --------------------------------------------------------------------------------- 〈q1 && q2,𝜎〉 → 〈true,𝜎〉 } Rule 23 := { 〈b1,𝜎〉 ⭇ 〈q1,𝜎〉 〈b2,𝜎〉 ⭇ 〈q2,𝜎〉 q1,q2 ∈ 𝔹 q1 = false ⋁ q2 = false ----------------------------------------------------------------------------------- 〈b1 && b2,𝜎〉 → 〈q1 && b2,𝜎〉 〈b2,𝜎〉 ⭇ 〈q2,𝜎〉 ----------------------------------------------------------------------------------- 〈q1 && b2,𝜎〉 → 〈q1 && q2,𝜎〉 ----------------------------------------------------------------------------------- 〈q1 && q2,𝜎〉 → 〈false,𝜎〉 } Rule 24 := { 〈b1,𝜎〉 ⭇ 〈q1,𝜎〉 〈b2,𝜎〉 ⭇ 〈q2,𝜎〉 q1,q2 ∈ 𝔹 q1 = true ⋁ q2 = true --------------------------------------------------------------------------------- 〈b1 || b2,𝜎〉 → 〈q1 || b2,𝜎〉 〈b2,𝜎〉 ⭇ 〈q2,𝜎〉 --------------------------------------------------------------------------------- 〈q1 || b2,𝜎〉 → 〈q1 || q2,𝜎〉 --------------------------------------------------------------------------------- 〈q1 || q2,𝜎〉 → 〈true,𝜎〉 } Rule 25 := { 〈b1,𝜎〉 ⭇ 〈q1,𝜎〉 〈b2,𝜎〉 ⭇ 〈q2,𝜎〉 q1,q2 ∈ 𝔹 q1 = false ⋀ q2 = false ----------------------------------------------------------------------------------- 〈b1 || b2,𝜎〉 → 〈q1 || b2,𝜎〉 〈b2,𝜎〉 ⭇ 〈q2,𝜎〉 ----------------------------------------------------------------------------------- 〈q1 || b2,𝜎〉 → 〈q1 || q2,𝜎〉 ----------------------------------------------------------------------------------- 〈q1 || q2,𝜎〉 → 〈false,𝜎〉 } Rule 26 := { ---------------------- 〈true,𝜎〉 → 〈true,𝜎〉 } Rule 27 := { ---------------------- 〈false,𝜎〉 → 〈false,𝜎〉 } Rule 28 := { 〈b,𝜎〉 ⭇ 〈q,𝜎〉 q ∈ 𝔹 q = true ------------------------------------- 〈!b,𝜎〉 → 〈false,𝜎〉 } Rule 29 := { 〈b,𝜎〉 ⭇ 〈q,𝜎〉 q ∈ 𝔹 q = false -------------------------------------- 〈!b,𝜎〉 → 〈true,𝜎〉 } Rule 30 := { 〈b,𝜎〉 ⭇ 〈q,𝜎〉 q ∈ 𝔹 q = false -------------------------------------- 〈if(b){S},𝜎〉 → 〈ε,𝜎〉 } Rule 31 := { 〈b,𝜎〉 ⭇ 〈q,𝜎〉 q ∈ 𝔹 q = true -------------------------------------- 〈if(b){S},𝜎〉 → 〈S,𝜎〉 } Rule 32 := { 〈b,𝜎〉 ⭇ 〈q,𝜎〉 q ∈ 𝔹 q = false -------------------------------------- 〈if(b){S1} else{S2},𝜎〉 → 〈S2,𝜎〉 } Rule 33 := { 〈b,𝜎〉 ⭇ 〈q,𝜎〉 q ∈ 𝔹 q = true ------------------------------------- 〈if(b){S1} else{S2},𝜎〉 → 〈S1,𝜎〉 } Rule 34 := { 〈b,𝜎〉 ⭇ 〈q,𝜎〉 q ∈ 𝔹 q = true ------------------------------------------ 〈while(b){S1},𝜎〉 → 〈S1;while(b){S1},𝜎〉 } Rule 35 := { 〈b,𝜎〉 ⭇ 〈q,𝜎〉 q ∈ 𝔹 q = false ------------------------------------------- 〈while(b){S1},𝜎〉 → 〈ε,𝜎〉 } Rule 36 := { 〈S1,𝜎〉 ⭇ 〈ε,𝜎1〉 〈S2,𝜎1〉 ⭇ 〈ε,𝜎2〉 ----------------------------------------- 〈S1;S2,𝜎〉 → 〈S2,𝜎1〉 ----------------------------------------- 〈S2,𝜎1〉 → 〈ε,𝜎2〉 } Rule 37 := { --------------------- 〈{S1},𝜎〉 → 〈S1,𝜎〉 } Rule 38 := { 𝜎(x1) = ⟂ ⋀ 𝜎(x2) = ⟂ -------------------------------------- 〈int x1,x2;,𝜎〉 → 〈int x1; int x2;,𝜎〉 } Rule 39 := { 𝜎(x) = ⟂ ------------------------ 〈x,𝜎〉 → 〈HALT,𝜎〉 } Rule 40 := { 〈e,𝜎〉 ⭇ 〈v,𝜎〉 v ∈ ℤ 𝜎(x) = ⟂ ------------------------------------- 〈x=e;,𝜎〉 → 〈HALT,𝜎〉 } Rule 41 := { ---------------------- 〈halt;,𝜎〉 → 〈HALT,𝜎〉 } Rule 42 := { 〈b,𝜎〉 ⭇ 〈q,𝜎〉 q ∈ 𝔹 q = true --------------------------------------------------------------------- 〈while(b){S1;continue;S2},𝜎〉 → 〈S1;while(b){S1;continue;S2},𝜎〉 } Rule 43 := { 〈b,𝜎〉 ⭇ 〈q,𝜎〉 q ∈ 𝔹 q = true -------------------------------------------- 〈while(b){S1;break;S2},𝜎〉 → 〈S1;,𝜎〉 } Rule 44 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 〈e3,𝜎〉 ⭇ 〈v3,𝜎〉 ϴ ∈ {/, *, %} φ ∈ {+, -} v1,v2,v3,v4,v5 ∈ ℤ -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈e1 ϴ e2 φ e3,𝜎〉 → 〈v1 ϴ e2 φ e3,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 〈e3,𝜎〉 ⭇ 〈v3,𝜎〉 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈v1 ϴ e2 φ e3,𝜎〉 → 〈v1 ϴ v2 φ e3,𝜎〉 〈e3,𝜎〉 ⭇ 〈v3,𝜎〉 v4 = v1 ϴ v2 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈v1 ϴ v2 φ e3,𝜎〉 → 〈v4 φ e3,𝜎〉 〈e3,𝜎〉 ⭇ 〈v3,𝜎〉 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈v4 φ e3,𝜎〉 → 〈v4 φ v3,𝜎〉 v5 = v4 φ v3 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈v4 φ v3,𝜎〉 → 〈v5,𝜎〉 } Rule 45 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 〈e3,𝜎〉 ⭇ 〈v3,𝜎〉 ϴ ∈ {/, *, %} v1,v2,v3,v4,v5 ∈ ℤ -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈e1 ϴ e2 ϴ e3,𝜎〉 → 〈v1 ϴ e2 ϴ e3,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 〈e3,𝜎〉 ⭇ 〈v3,𝜎〉 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈v1 ϴ e2 ϴ e3,𝜎〉 → 〈v1 ϴ v2 ϴ e3,𝜎〉 〈e3,𝜎〉 ⭇ 〈v3,𝜎〉 v4 = v1 ϴ v2 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈v1 ϴ v2 ϴ e3,𝜎〉 → 〈v4 ϴ e3,𝜎〉 〈e3,𝜎〉 ⭇ 〈v3,𝜎〉 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈v4 ϴ e3,𝜎〉 → 〈v4 ϴ v3,𝜎〉 v5 = v4 ϴ v3 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈v4 ϴ v3,𝜎〉 → 〈v5,𝜎〉 } Rule 46 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 〈e3,𝜎〉 ⭇ 〈v3,𝜎〉 φ ∈ {+, -} v1,v2,v3,v4,v5 ∈ ℤ -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈e1 φ e2 φ e3,𝜎〉 → 〈v1 φ e2 φ e3,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 〈e3,𝜎〉 ⭇ 〈v3,𝜎〉 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈v1 φ e2 φ e3,𝜎〉 → 〈v1 φ v2 φ e3,𝜎〉 〈e3,𝜎〉 ⭇ 〈v3,𝜎〉 v4 = v1 ϴ v2 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈v1 φ v2 φ e3,𝜎〉 → 〈v4 φ e3,𝜎〉 〈e3,𝜎〉 ⭇ 〈v3,𝜎〉 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈v4 φ e3,𝜎〉 → 〈v4 φ v3,𝜎〉 v5 = v4 ϴ v3 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈v4 φ v3,𝜎〉 → 〈v5,𝜎〉 } Rule 47 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 〈e3,𝜎〉 ⭇ 〈v3,𝜎〉 φ ∈ {+, -, /, *, %} v1,v2,v3,v4,v5 ∈ ℤ -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈e1 φ (e2 φ e3),𝜎〉 → 〈e1 φ (v2 φ e3),𝜎〉 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e3,𝜎〉 ⭇ 〈v3,𝜎〉 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈e1 φ (v2 φ e3),𝜎〉 → 〈e1 φ (v2 φ v3),𝜎〉 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 v4 = v2 φ v3 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈e1 φ (v2 φ v3),𝜎〉 → 〈e1 φ v4,𝜎〉 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈e1 φ v4,𝜎〉 → 〈v1 φ v4,𝜎〉 v5 = v1 φ v4 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈v1 φ v4,𝜎〉 → 〈v5,𝜎〉 } Rule 48 := { v1,v2 ∈ ℤ v2 = -v1 ----------------------- 〈-v1,𝜎〉 → 〈v2,𝜎〉 } Rule 49 := { v ∈ ℤ ---------------- 〈+v,𝜎〉 → 〈v,𝜎〉 } Rule 50 := { 〈b1,𝜎〉 ⭇ 〈q1,𝜎〉 〈b2,𝜎〉 ⭇ 〈q2,𝜎〉 ϴ ∈ {&&, ||} q1,q2,q3,q4 ∈ 𝔹 ------------------------------------------------------------------------------------------- 〈! b1 ϴ b2,𝜎〉 → 〈! q1 ϴ b2,𝜎〉 〈b2,𝜎〉 ⭇ 〈q2,𝜎〉 q3 = ! q1 ------------------------------------------------------------------------------------------- 〈! q1 ϴ b2,𝜎〉 → 〈q3 ϴ b2,𝜎〉 〈b2,𝜎〉 ⭇ 〈q2,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------------------------------- 〈q3 ϴ b2,𝜎〉 → 〈q3 ϴ q2,𝜎〉 q4 = q3 ϴ q2 ------------------------------------------------------------------------------------------- 〈q3 ϴ q2,𝜎〉→ 〈q4,𝜎〉 } Rule 51 := { 〈b1,𝜎〉 ⭇ 〈q1,𝜎〉 〈b2,𝜎〉 ⭇ 〈q2,𝜎〉 〈b3,𝜎〉 ⭇ 〈q3,𝜎〉 φ ∈ {&&, ||} q1,q2,q3,q4,q5 ∈ 𝔹 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 〈b1 φ b2 φ b3,𝜎〉 → 〈q1 φ b2 φ b3,𝜎〉 〈b2,𝜎〉 ⭇ 〈q2,𝜎〉 〈b3,𝜎〉 ⭇ 〈q3,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 〈q1 φ b2 φ b3,𝜎〉 → 〈q1 φ q2 φ b3,𝜎〉 〈b3,𝜎〉 ⭇ 〈q3,𝜎〉 q4 = q1 ϴ q2 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 〈q1 φ q2 φ b3,𝜎〉 → 〈q4 φ b3,𝜎〉 〈b3,𝜎〉 ⭇ 〈q3,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 〈q4 φ b3,𝜎〉 → 〈q4 φ q3,𝜎〉 q5 = q4 ϴ q3 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 〈q4 φ q3,𝜎〉 → 〈q5,𝜎〉 } Rule 52 := { 〈b1,𝜎〉 ⭇ 〈q1,𝜎〉 〈b2,𝜎〉 ⭇ 〈q2,𝜎〉 〈b3,𝜎〉 ⭇ 〈q3,𝜎〉 φ ∈ {&&, ||} q1,q2,q3,q4,q5 ∈ 𝔹 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈b1 φ (b2 φ b3),𝜎〉 → 〈q1 φ (b2 φ b3),𝜎〉 〈b2,𝜎〉 ⭇ 〈q2,𝜎〉 〈b3,𝜎〉 ⭇ 〈q3,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈q1 φ (b2 φ b3),𝜎〉 → 〈q1 φ (q2 φ b3),𝜎〉 〈b3,𝜎〉 ⭇ 〈q3,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈q1 φ (q2 φ b3),𝜎〉 → 〈q1 φ (q2 φ q3),𝜎〉 q4 = q2 φ q3 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈q1 φ (q2 φ q3),𝜎〉 → 〈q1 φ q4,𝜎〉 q5 = q1 φ q4 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈q1 φ q4,𝜎〉 → 〈q5,𝜎〉 } Rule 53 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 v1,v2 ∈ ℤ ⋀ v2 = 0 ---------------------------------------------------------------- 〈e1 / e2,𝜎〉 → 〈v1 / e2,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 ---------------------------------------------------------------- 〈v1 / e2,𝜎〉 → 〈v1 / v2,𝜎〉 ---------------------------------------------------------------- 〈v1 / v2,𝜎〉 → 〈HALT,𝜎〉 } Rule 54 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 v1,v2 ∈ ℤ ⋀ v2 = 0 ---------------------------------------------------------------- 〈e1 % e2,𝜎〉 → 〈v1 % e2,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 ---------------------------------------------------------------- 〈v1 % e2,𝜎〉 → 〈v1 % v2,𝜎〉 ---------------------------------------------------------------- 〈v1 % v2,𝜎〉 → 〈HALT,𝜎〉 } Rule 55 := { ----------------------------- 〈continue;,𝜎〉 → 〈HALT,𝜎〉 } Rule 56 := { -------------------------- 〈break;,𝜎〉 → 〈HALT,𝜎〉 }
IMP_SOS
int a, b, c, d, ans, f; a = 1; b = 1; c = 13; d = 19; if(c == d) { ans = (a + b); f = c; } else { ans = ((a * d) + (b * c)); f = (c * d); }
false
true
[ { "line_number": 1, "rule": [ "Rule 38", "Rule 3", "Rule 3", "Rule 3", "Rule 3", "Rule 3", "Rule 3" ], "state": { "ans": 0, "num": null, "a": 0, "b": 0, "c": 0, "d": 0, "f": 0, "j": null, "k": null, "m": null, "p": null, "q": null, "r": null, "x": null, "B": null, "X": null, "n": null, "y": null, "xyz": null, "i": null, "s": null, "t": null, "first": null, "tk": null, "T": null, "e": null, "h": null, "l": null, "count": null, "sum": null, "k9m": null, "p2d": null, "x7f": null, "aa": null, "bb": null, "tmp": null, "x1": null, "x2": null, "y1": null, "y2": null, "cnt": null, "vol": null, "z": null, "n1": null, "n2": null, "l2": null, "r2": null, "temp": null, "n3": null, "number": null, "ax1": null, "ax2": null, "ay1": null, "ay2": null, "bx1": null, "bx2": null, "by1": null, "by2": null, "left": null, "oh": null, "ow": null, "right": null, "r1x1": null, "r1x2": null, "r1y1": null, "r1y2": null, "r2x1": null, "r2x2": null, "r2y1": null, "r2y2": null } }, { "line_number": 2, "rule": [ "Rule 1", "Rule 4" ], "state": { "ans": 0, "num": null, "a": 1, "b": 0, "c": 0, "d": 0, "f": 0, "j": null, "k": null, "m": null, "p": null, "q": null, "r": null, "x": null, "B": null, "X": null, "n": null, "y": null, "xyz": null, "i": null, "s": null, "t": null, "first": null, "tk": null, "T": null, "e": null, "h": null, "l": null, "count": null, "sum": null, "k9m": null, "p2d": null, "x7f": null, "aa": null, "bb": null, "tmp": null, "x1": null, "x2": null, "y1": null, "y2": null, "cnt": null, "vol": null, "z": null, "n1": null, "n2": null, "l2": null, "r2": null, "temp": null, "n3": null, "number": null, "ax1": null, "ax2": null, "ay1": null, "ay2": null, "bx1": null, "bx2": null, "by1": null, "by2": null, "left": null, "oh": null, "ow": null, "right": null, "r1x1": null, "r1x2": null, "r1y1": null, "r1y2": null, "r2x1": null, "r2x2": null, "r2y1": null, "r2y2": null } }, { "line_number": 3, "rule": [ "Rule 1", "Rule 4" ], "state": { "ans": 0, "num": null, "a": 1, "b": 1, "c": 0, "d": 0, "f": 0, "j": null, "k": null, "m": null, "p": null, "q": null, "r": null, "x": null, "B": null, "X": null, "n": null, "y": null, "xyz": null, "i": null, "s": null, "t": null, "first": null, "tk": null, "T": null, "e": null, "h": null, "l": null, "count": null, "sum": null, "k9m": null, "p2d": null, "x7f": null, "aa": null, "bb": null, "tmp": null, "x1": null, "x2": null, "y1": null, "y2": null, "cnt": null, "vol": null, "z": null, "n1": null, "n2": null, "l2": null, "r2": null, "temp": null, "n3": null, "number": null, "ax1": null, "ax2": null, "ay1": null, "ay2": null, "bx1": null, "bx2": null, "by1": null, "by2": null, "left": null, "oh": null, "ow": null, "right": null, "r1x1": null, "r1x2": null, "r1y1": null, "r1y2": null, "r2x1": null, "r2x2": null, "r2y1": null, "r2y2": null } }, { "line_number": 4, "rule": [ "Rule 1", "Rule 4" ], "state": { "ans": 0, "num": null, "a": 1, "b": 1, "c": 13, "d": 0, "f": 0, "j": null, "k": null, "m": null, "p": null, "q": null, "r": null, "x": null, "B": null, "X": null, "n": null, "y": null, "xyz": null, "i": null, "s": null, "t": null, "first": null, "tk": null, "T": null, "e": null, "h": null, "l": null, "count": null, "sum": null, "k9m": null, "p2d": null, "x7f": null, "aa": null, "bb": null, "tmp": null, "x1": null, "x2": null, "y1": null, "y2": null, "cnt": null, "vol": null, "z": null, "n1": null, "n2": null, "l2": null, "r2": null, "temp": null, "n3": null, "number": null, "ax1": null, "ax2": null, "ay1": null, "ay2": null, "bx1": null, "bx2": null, "by1": null, "by2": null, "left": null, "oh": null, "ow": null, "right": null, "r1x1": null, "r1x2": null, "r1y1": null, "r1y2": null, "r2x1": null, "r2x2": null, "r2y1": null, "r2y2": null } }, { "line_number": 5, "rule": [ "Rule 1", "Rule 4" ], "state": { "ans": 0, "num": null, "a": 1, "b": 1, "c": 13, "d": 19, "f": 0, "j": null, "k": null, "m": null, "p": null, "q": null, "r": null, "x": null, "B": null, "X": null, "n": null, "y": null, "xyz": null, "i": null, "s": null, "t": null, "first": null, "tk": null, "T": null, "e": null, "h": null, "l": null, "count": null, "sum": null, "k9m": null, "p2d": null, "x7f": null, "aa": null, "bb": null, "tmp": null, "x1": null, "x2": null, "y1": null, "y2": null, "cnt": null, "vol": null, "z": null, "n1": null, "n2": null, "l2": null, "r2": null, "temp": null, "n3": null, "number": null, "ax1": null, "ax2": null, "ay1": null, "ay2": null, "bx1": null, "bx2": null, "by1": null, "by2": null, "left": null, "oh": null, "ow": null, "right": null, "r1x1": null, "r1x2": null, "r1y1": null, "r1y2": null, "r2x1": null, "r2x2": null, "r2y1": null, "r2y2": null } }, { "line_number": 6, "rule": [ "Rule 2", "Rule 2", "Rule 19", "Rule 32" ], "state": { "ans": 0, "num": null, "a": 1, "b": 1, "c": 13, "d": 19, "f": 0, "j": null, "k": null, "m": null, "p": null, "q": null, "r": null, "x": null, "B": null, "X": null, "n": null, "y": null, "xyz": null, "i": null, "s": null, "t": null, "first": null, "tk": null, "T": null, "e": null, "h": null, "l": null, "count": null, "sum": null, "k9m": null, "p2d": null, "x7f": null, "aa": null, "bb": null, "tmp": null, "x1": null, "x2": null, "y1": null, "y2": null, "cnt": null, "vol": null, "z": null, "n1": null, "n2": null, "l2": null, "r2": null, "temp": null, "n3": null, "number": null, "ax1": null, "ax2": null, "ay1": null, "ay2": null, "bx1": null, "bx2": null, "by1": null, "by2": null, "left": null, "oh": null, "ow": null, "right": null, "r1x1": null, "r1x2": null, "r1y1": null, "r1y2": null, "r2x1": null, "r2x2": null, "r2y1": null, "r2y2": null } }, { "line_number": 13, "rule": [ "Rule 2", "Rule 2", "Rule 7", "Rule 2", "Rule 2", "Rule 7", "Rule 5", "Rule 4" ], "state": { "ans": 32, "num": null, "a": 1, "b": 1, "c": 13, "d": 19, "f": 0, "j": null, "k": null, "m": null, "p": null, "q": null, "r": null, "x": null, "B": null, "X": null, "n": null, "y": null, "xyz": null, "i": null, "s": null, "t": null, "first": null, "tk": null, "T": null, "e": null, "h": null, "l": null, "count": null, "sum": null, "k9m": null, "p2d": null, "x7f": null, "aa": null, "bb": null, "tmp": null, "x1": null, "x2": null, "y1": null, "y2": null, "cnt": null, "vol": null, "z": null, "n1": null, "n2": null, "l2": null, "r2": null, "temp": null, "n3": null, "number": null, "ax1": null, "ax2": null, "ay1": null, "ay2": null, "bx1": null, "bx2": null, "by1": null, "by2": null, "left": null, "oh": null, "ow": null, "right": null, "r1x1": null, "r1x2": null, "r1y1": null, "r1y2": null, "r2x1": null, "r2x2": null, "r2y1": null, "r2y2": null } }, { "line_number": 14, "rule": [ "Rule 2", "Rule 2", "Rule 7", "Rule 4" ], "state": { "ans": 32, "num": null, "a": 1, "b": 1, "c": 13, "d": 19, "f": 247, "j": null, "k": null, "m": null, "p": null, "q": null, "r": null, "x": null, "B": null, "X": null, "n": null, "y": null, "xyz": null, "i": null, "s": null, "t": null, "first": null, "tk": null, "T": null, "e": null, "h": null, "l": null, "count": null, "sum": null, "k9m": null, "p2d": null, "x7f": null, "aa": null, "bb": null, "tmp": null, "x1": null, "x2": null, "y1": null, "y2": null, "cnt": null, "vol": null, "z": null, "n1": null, "n2": null, "l2": null, "r2": null, "temp": null, "n3": null, "number": null, "ax1": null, "ax2": null, "ay1": null, "ay2": null, "bx1": null, "bx2": null, "by1": null, "by2": null, "left": null, "oh": null, "ow": null, "right": null, "r1x1": null, "r1x2": null, "r1y1": null, "r1y2": null, "r2x1": null, "r2x2": null, "r2y1": null, "r2y2": null } } ]
{ "ans": 32, "num": null, "a": 1, "b": 1, "c": 13, "d": 19, "f": 247, "j": null, "k": null, "m": null, "p": null, "q": null, "r": null, "x": null, "B": null, "X": null, "n": null, "y": null, "xyz": null, "i": null, "s": null, "t": null, "first": null, "tk": null, "T": null, "e": null, "h": null, "l": null, "count": null, "sum": null, "k9m": null, "p2d": null, "x7f": null, "aa": null, "bb": null, "tmp": null, "x1": null, "x2": null, "y1": null, "y2": null, "cnt": null, "vol": null, "z": null, "n1": null, "n2": null, "l2": null, "r2": null, "temp": null, "n3": null, "number": null, "ax1": null, "ax2": null, "ay1": null, "ay2": null, "bx1": null, "bx2": null, "by1": null, "by2": null, "left": null, "oh": null, "ow": null, "right": null, "r1x1": null, "r1x2": null, "r1y1": null, "r1y2": null, "r2x1": null, "r2x2": null, "r2y1": null, "r2y2": null }
32
<ans> <step> <linenumber>1</linenumber> <program_state> <a>0</a> <ans>0</ans> <b>0</b> <c>0</c> <d>0</d> <f>0</f> </program_state> </step> <step> <linenumber>2</linenumber> <program_state> <a>1</a> <ans>0</ans> <b>0</b> <c>0</c> <d>0</d> <f>0</f> </program_state> </step> <step> <linenumber>3</linenumber> <program_state> <a>1</a> <ans>0</ans> <b>1</b> <c>0</c> <d>0</d> <f>0</f> </program_state> </step> <step> <linenumber>4</linenumber> <program_state> <a>1</a> <ans>0</ans> <b>1</b> <c>13</c> <d>0</d> <f>0</f> </program_state> </step> <step> <linenumber>5</linenumber> <program_state> <a>1</a> <ans>0</ans> <b>1</b> <c>13</c> <d>19</d> <f>0</f> </program_state> </step> <step> <linenumber>6</linenumber> <program_state> <a>1</a> <ans>0</ans> <b>1</b> <c>13</c> <d>19</d> <f>0</f> </program_state> </step> <step> <linenumber>13</linenumber> <program_state> <a>1</a> <ans>32</ans> <b>1</b> <c>13</c> <d>19</d> <f>0</f> </program_state> </step> <step> <linenumber>14</linenumber> <program_state> <a>1</a> <ans>32</ans> <b>1</b> <c>13</c> <d>19</d> <f>247</f> </program_state> </step> </ans>
etp-uk-SOS-addition.imp
int a, b, ans; a = 3045; b = 1078; ans = (a + b);
addition.imp
SOS
<program> ::= <decl> <stmt_list> <decl> ::= 'int' <SP> <ids> <SP> ';' <ids> ::= <id> <id_list> <id_list> ::= <SP> ',' <SP> <id> <id_list> | ε <stmt_list> ::= <stmt> <stmt_list> | ε <stmt> ::= <block> | <id> <SP> '=' <SP> <aexp> <SP> ';' | 'if' <SP> '(' <SP> <bexp> <SP> ')' <SP> <block> <SP> 'else' <SP> <block> | 'if' <SP> '(' <SP> <bexp> <SP> ')' <SP> <block> | 'while' <SP> '(' <SP> <bexp> <SP> ')' <SP> <block> | 'halt' ';' | 'continue' ';' | 'break' ';' <block> ::= '{' <SP> <stmt_list> <SP> '}' <aexp> ::= <id> | <literal> | '(' <SP> <aexp> <SP> <mathop> <SP> <aexp> <SP> ')' | '+' <aexp> | '-' <aexp> <bexp> ::= <bool> | '(' <SP> <aexp> <SP> <relop> <SP> <aexp> <SP> ')' | '(' <SP> <lognot> <SP> <bexp> <SP> ')' | '(' <SP> <bexp> <SP> <logicalop> <SP> <bexp> <SP> ')' <bool> ::= 'true' | 'false' <mathop> ::= '+' | '-' | '*' | '/' | '%' <relop> ::= '<' | '<=' | '>' | '>=' | '==' | '!=' <lognot> ::= '!' <logicalop> ::= '&&' | '||' <SP> ::= ' ' | '\\t' <id> ::= <letter> <alphanum> <alphanum> ::= <letter> <alphanum> | <digit> <alphanum> | ε <literal> ::= <digit> <digits> <digits> ::= <digit> <digits> | ε <letter> ::= 'a' | 'b' | 'c' | 'd' | 'e' | 'f' | 'g' | 'h' | 'i' | 'j' | 'k' | 'l' | 'm' | 'n' | 'o' | 'p' | 'q' | 'r' | 's' | 't' | 'u' | 'v' | 'w' | 'x' | 'y' | 'z' | 'A' | 'B' | 'C' | 'D' | 'E' | 'F' | 'G' | 'H' | 'I' | 'J' | 'K' | 'L' | 'M' | 'N' | 'O' | 'P' | 'Q' | 'R' | 'S' | 'T' | 'U' | 'V' | 'W' | 'X' | 'Y' | 'Z' <digit> ::= '0' | '1' | '2' | '3' | '4' | '5' | '6' | '7' | '8' | '9'
ℤ := Set of integers 𝔹 := {true, false} , set of booleans 𝜎 := { ID ↦ ℤ } v := integer value x := integer variable e := integer expression q := boolean value b := boolean expression S := statement configuration := 〈operation,𝜎〉 single-step transition := 〈e,𝜎〉 → 〈v,𝜎〉, e evaluates to v in exactly one step multi-step transition := 〈e,𝜎〉 ⭇ 〈v,𝜎〉, e evaluates to v through multiple single-step transitions empty computation := 〈ε,𝜎〉 halt execution := 〈HALT,𝜎〉, halt program execution Rule 1 := { v ∈ ℤ -------------- 〈v,𝜎〉 → 〈v,𝜎〉 } Rule 2 := { 〈x,𝜎〉 𝜎(x) = v v ∈ ℤ ------------------------- 〈x,𝜎〉 → 〈v,𝜎〉 } Rule 3 := { 𝜎(x) = ⟂ --------------------------- 〈int x;,𝜎〉 → 〈ε,𝜎[x ↦ 0]〉 } Rule 4 := { 〈e,𝜎〉 ⭇ 〈v,𝜎〉 v ∈ ℤ 𝜎(x) ≠ ⟂ ------------------------------------- 〈x=e;,𝜎〉 → 〈ε,𝜎[x ↦ v]〉 } Rule 5 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 v1,v2 ∈ ℤ ---------------------------------------------------- 〈e1 + e2,𝜎〉 → 〈v1 + e2,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 ---------------------------------------------------- 〈v1 + e2,𝜎〉 → 〈v1 + v2,𝜎〉 v3 = v1 + v2 v3 ∈ ℤ ---------------------------------------------------- 〈v1 + v2,𝜎〉 → 〈v3,𝜎〉 } Rule 6 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 v1,v2 ∈ ℤ ---------------------------------------------------- 〈e1 - e2,𝜎〉 → 〈v1 - e2,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 ---------------------------------------------------- 〈v1 - e2,𝜎〉 → 〈v1 - v2,𝜎〉 v3 = v1 - v2 v3 ∈ ℤ ---------------------------------------------------- 〈v1 - v2,𝜎〉 → 〈v3,𝜎〉 } Rule 7 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 v1,v2 ∈ ℤ ---------------------------------------------------- 〈e1 * e2,𝜎〉 → 〈v1 * e2,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 ---------------------------------------------------- 〈v1 * e2,𝜎〉 → 〈v1 * v2,𝜎〉 v3 = v1 * v2 v3 ∈ ℤ ---------------------------------------------------- 〈v1 * v2,𝜎〉 → 〈v3,𝜎〉 } Rule 8 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 v1,v2 ∈ ℤ ---------------------------------------------------------------- 〈e1 / e2,𝜎〉 → 〈v1 / e2,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 ---------------------------------------------------------------- 〈v1 / e2,𝜎〉 → 〈v1 / v2,𝜎〉 v3 = v1 / v2 v3 ∈ ℤ ⋀ v2 ≠ 0 ---------------------------------------------------------------- 〈v1 / v2,𝜎〉 → 〈v3,𝜎〉 } Rule 9 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 v1,v2 ∈ ℤ ---------------------------------------------------------------- 〈e1 % e2,𝜎〉 → 〈v1 % e2,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 ---------------------------------------------------------------- 〈v1 % e2,𝜎〉 → 〈v1 % v2,𝜎〉 v3 = v1 % v2 v3 ∈ ℤ ⋀ v2 ≠ 0 ---------------------------------------------------------------- 〈v1 % v2,𝜎〉 → 〈v3,𝜎〉 } Rule 10 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 v1,v2 ∈ ℤ ⋀ v1 < v2 ----------------------------------------------------------------- 〈e1 < e2,𝜎〉 → 〈v1 < e2,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 ----------------------------------------------------------------- 〈v1 < e2,𝜎〉 → 〈v1 < v2,𝜎〉 ----------------------------------------------------------------- 〈v1 < v2,𝜎〉 → 〈true,𝜎〉 } Rule 11 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 v1,v2 ∈ ℤ ⋀ v1 >= v2 ------------------------------------------------------------------ 〈e1 < e2,𝜎〉 → 〈v1 < e2,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------ 〈v1 < e2,𝜎〉 → 〈v1 < v2,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------ 〈v1 < v2,𝜎〉 → 〈false,𝜎〉 } Rule 12 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 v1,v2 ∈ ℤ ⋀ v1 <= v2 ------------------------------------------------------------------ 〈e1 <= e2,𝜎〉 → 〈v1 <= e2,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------ 〈v1 <= e2,𝜎〉 → 〈v1 <= v2,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------ 〈v1 <= v2,𝜎〉 → 〈true,𝜎〉 } Rule 13 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 v1,v2 ∈ ℤ ⋀ v1 > v2 ------------------------------------------------------------------ 〈e1 <= e2,𝜎〉 → 〈v1 <= e2,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------ 〈v1 <= e2,𝜎〉 → 〈v1 <= v2,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------ 〈v1 <= v2,𝜎〉 → 〈false,𝜎〉 } Rule 14 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 v1,v2 ∈ ℤ ⋀ v1 > v2 ----------------------------------------------------------------- 〈e1 > e2,𝜎〉 → 〈v1 > e2,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 ----------------------------------------------------------------- 〈v1 > e2,𝜎〉 → 〈v1 > v2,𝜎〉 ----------------------------------------------------------------- 〈v1 > v2,𝜎〉 → 〈true,𝜎〉 } Rule 15 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 v1,v2 ∈ ℤ ⋀ v1 <= v2 ------------------------------------------------------------------ 〈e1 > e2,𝜎〉 → 〈v1 > e2,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------ 〈v1 > e2,𝜎〉 → 〈v1 > v2,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------ 〈v1 > v2,𝜎〉 → 〈false,𝜎〉 } Rule 16 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 v1,v2 ∈ ℤ ⋀ v1 >= v2 ------------------------------------------------------------------ 〈e1 >= e2,𝜎〉 → 〈v1 >= e2,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------ 〈v1 >= e2,𝜎〉 → 〈v1 >= v2,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------ 〈v1 >= v2,𝜎〉 → 〈true,𝜎〉 } Rule 17 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 v1,v2 ∈ ℤ ⋀ v1 < v2 ------------------------------------------------------------------ 〈e1 >= e2,𝜎〉 → 〈v1 >= e2,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------ 〈v1 >= e2,𝜎〉 → 〈v1 >= v2,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------ 〈v1 >= v2,𝜎〉 → 〈false,𝜎〉 } Rule 18 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 v1,v2 ∈ ℤ ⋀ v1 = v2 ------------------------------------------------------------------ 〈e1 == e2,𝜎〉 → 〈v1 == e2,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------ 〈v1 == e2,𝜎〉 → 〈v1 == v2,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------ 〈v1 == v2,𝜎〉 → 〈true,𝜎〉 } Rule 19 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 v1,v2 ∈ ℤ ⋀ v1 ≠ v2 ------------------------------------------------------------------ 〈e1 == e2,𝜎〉 → 〈v1 == e2,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------ 〈v1 == e2,𝜎〉 → 〈v1 == v2,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------ 〈v1 == v2,𝜎〉 → 〈false,𝜎〉 } Rule 20 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 v1,v2 ∈ ℤ ⋀ v1 ≠ v2 ------------------------------------------------------------------ 〈e1 != e2,𝜎〉 → 〈v1 != e2,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------ 〈v1 != e2,𝜎〉 → 〈v1 != v2,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------ 〈v1 != v2,𝜎〉 → 〈true,𝜎〉 } Rule 21 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 v1,v2 ∈ ℤ ⋀ v1 = v2 ------------------------------------------------------------------ 〈e1 != e2,𝜎〉 → 〈v1 != e2,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------ 〈v1 != e2,𝜎〉 → 〈v1 != v2,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------ 〈v1 != v2,𝜎〉 → 〈false,𝜎〉 } Rule 22 := { 〈b1,𝜎〉 ⭇ 〈q1,𝜎〉 〈b2,𝜎〉 ⭇ 〈q2,𝜎〉 q1,q2 ∈ 𝔹 q1 = true ⋀ q2 = true --------------------------------------------------------------------------------- 〈b1 && b2,𝜎〉 → 〈q1 && b2,𝜎〉 〈b2,𝜎〉 ⭇ 〈q2,𝜎〉 --------------------------------------------------------------------------------- 〈q1 && b2,𝜎〉 → 〈q1 && q2,𝜎〉 --------------------------------------------------------------------------------- 〈q1 && q2,𝜎〉 → 〈true,𝜎〉 } Rule 23 := { 〈b1,𝜎〉 ⭇ 〈q1,𝜎〉 〈b2,𝜎〉 ⭇ 〈q2,𝜎〉 q1,q2 ∈ 𝔹 q1 = false ⋁ q2 = false ----------------------------------------------------------------------------------- 〈b1 && b2,𝜎〉 → 〈q1 && b2,𝜎〉 〈b2,𝜎〉 ⭇ 〈q2,𝜎〉 ----------------------------------------------------------------------------------- 〈q1 && b2,𝜎〉 → 〈q1 && q2,𝜎〉 ----------------------------------------------------------------------------------- 〈q1 && q2,𝜎〉 → 〈false,𝜎〉 } Rule 24 := { 〈b1,𝜎〉 ⭇ 〈q1,𝜎〉 〈b2,𝜎〉 ⭇ 〈q2,𝜎〉 q1,q2 ∈ 𝔹 q1 = true ⋁ q2 = true --------------------------------------------------------------------------------- 〈b1 || b2,𝜎〉 → 〈q1 || b2,𝜎〉 〈b2,𝜎〉 ⭇ 〈q2,𝜎〉 --------------------------------------------------------------------------------- 〈q1 || b2,𝜎〉 → 〈q1 || q2,𝜎〉 --------------------------------------------------------------------------------- 〈q1 || q2,𝜎〉 → 〈true,𝜎〉 } Rule 25 := { 〈b1,𝜎〉 ⭇ 〈q1,𝜎〉 〈b2,𝜎〉 ⭇ 〈q2,𝜎〉 q1,q2 ∈ 𝔹 q1 = false ⋀ q2 = false ----------------------------------------------------------------------------------- 〈b1 || b2,𝜎〉 → 〈q1 || b2,𝜎〉 〈b2,𝜎〉 ⭇ 〈q2,𝜎〉 ----------------------------------------------------------------------------------- 〈q1 || b2,𝜎〉 → 〈q1 || q2,𝜎〉 ----------------------------------------------------------------------------------- 〈q1 || q2,𝜎〉 → 〈false,𝜎〉 } Rule 26 := { ---------------------- 〈true,𝜎〉 → 〈true,𝜎〉 } Rule 27 := { ---------------------- 〈false,𝜎〉 → 〈false,𝜎〉 } Rule 28 := { 〈b,𝜎〉 ⭇ 〈q,𝜎〉 q ∈ 𝔹 q = true ------------------------------------- 〈!b,𝜎〉 → 〈false,𝜎〉 } Rule 29 := { 〈b,𝜎〉 ⭇ 〈q,𝜎〉 q ∈ 𝔹 q = false -------------------------------------- 〈!b,𝜎〉 → 〈true,𝜎〉 } Rule 30 := { 〈b,𝜎〉 ⭇ 〈q,𝜎〉 q ∈ 𝔹 q = false -------------------------------------- 〈if(b){S},𝜎〉 → 〈ε,𝜎〉 } Rule 31 := { 〈b,𝜎〉 ⭇ 〈q,𝜎〉 q ∈ 𝔹 q = true -------------------------------------- 〈if(b){S},𝜎〉 → 〈S,𝜎〉 } Rule 32 := { 〈b,𝜎〉 ⭇ 〈q,𝜎〉 q ∈ 𝔹 q = false -------------------------------------- 〈if(b){S1} else{S2},𝜎〉 → 〈S2,𝜎〉 } Rule 33 := { 〈b,𝜎〉 ⭇ 〈q,𝜎〉 q ∈ 𝔹 q = true ------------------------------------- 〈if(b){S1} else{S2},𝜎〉 → 〈S1,𝜎〉 } Rule 34 := { 〈b,𝜎〉 ⭇ 〈q,𝜎〉 q ∈ 𝔹 q = true ------------------------------------------ 〈while(b){S1},𝜎〉 → 〈S1;while(b){S1},𝜎〉 } Rule 35 := { 〈b,𝜎〉 ⭇ 〈q,𝜎〉 q ∈ 𝔹 q = false ------------------------------------------- 〈while(b){S1},𝜎〉 → 〈ε,𝜎〉 } Rule 36 := { 〈S1,𝜎〉 ⭇ 〈ε,𝜎1〉 〈S2,𝜎1〉 ⭇ 〈ε,𝜎2〉 ----------------------------------------- 〈S1;S2,𝜎〉 → 〈S2,𝜎1〉 ----------------------------------------- 〈S2,𝜎1〉 → 〈ε,𝜎2〉 } Rule 37 := { --------------------- 〈{S1},𝜎〉 → 〈S1,𝜎〉 } Rule 38 := { 𝜎(x1) = ⟂ ⋀ 𝜎(x2) = ⟂ -------------------------------------- 〈int x1,x2;,𝜎〉 → 〈int x1; int x2;,𝜎〉 } Rule 39 := { 𝜎(x) = ⟂ ------------------------ 〈x,𝜎〉 → 〈HALT,𝜎〉 } Rule 40 := { 〈e,𝜎〉 ⭇ 〈v,𝜎〉 v ∈ ℤ 𝜎(x) = ⟂ ------------------------------------- 〈x=e;,𝜎〉 → 〈HALT,𝜎〉 } Rule 41 := { ---------------------- 〈halt;,𝜎〉 → 〈HALT,𝜎〉 } Rule 42 := { 〈b,𝜎〉 ⭇ 〈q,𝜎〉 q ∈ 𝔹 q = true --------------------------------------------------------------------- 〈while(b){S1;continue;S2},𝜎〉 → 〈S1;while(b){S1;continue;S2},𝜎〉 } Rule 43 := { 〈b,𝜎〉 ⭇ 〈q,𝜎〉 q ∈ 𝔹 q = true -------------------------------------------- 〈while(b){S1;break;S2},𝜎〉 → 〈S1;,𝜎〉 } Rule 44 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 〈e3,𝜎〉 ⭇ 〈v3,𝜎〉 ϴ ∈ {/, *, %} φ ∈ {+, -} v1,v2,v3,v4,v5 ∈ ℤ -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈e1 ϴ e2 φ e3,𝜎〉 → 〈v1 ϴ e2 φ e3,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 〈e3,𝜎〉 ⭇ 〈v3,𝜎〉 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈v1 ϴ e2 φ e3,𝜎〉 → 〈v1 ϴ v2 φ e3,𝜎〉 〈e3,𝜎〉 ⭇ 〈v3,𝜎〉 v4 = v1 ϴ v2 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈v1 ϴ v2 φ e3,𝜎〉 → 〈v4 φ e3,𝜎〉 〈e3,𝜎〉 ⭇ 〈v3,𝜎〉 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈v4 φ e3,𝜎〉 → 〈v4 φ v3,𝜎〉 v5 = v4 φ v3 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈v4 φ v3,𝜎〉 → 〈v5,𝜎〉 } Rule 45 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 〈e3,𝜎〉 ⭇ 〈v3,𝜎〉 ϴ ∈ {/, *, %} v1,v2,v3,v4,v5 ∈ ℤ -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈e1 ϴ e2 ϴ e3,𝜎〉 → 〈v1 ϴ e2 ϴ e3,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 〈e3,𝜎〉 ⭇ 〈v3,𝜎〉 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈v1 ϴ e2 ϴ e3,𝜎〉 → 〈v1 ϴ v2 ϴ e3,𝜎〉 〈e3,𝜎〉 ⭇ 〈v3,𝜎〉 v4 = v1 ϴ v2 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈v1 ϴ v2 ϴ e3,𝜎〉 → 〈v4 ϴ e3,𝜎〉 〈e3,𝜎〉 ⭇ 〈v3,𝜎〉 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈v4 ϴ e3,𝜎〉 → 〈v4 ϴ v3,𝜎〉 v5 = v4 ϴ v3 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈v4 ϴ v3,𝜎〉 → 〈v5,𝜎〉 } Rule 46 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 〈e3,𝜎〉 ⭇ 〈v3,𝜎〉 φ ∈ {+, -} v1,v2,v3,v4,v5 ∈ ℤ -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈e1 φ e2 φ e3,𝜎〉 → 〈v1 φ e2 φ e3,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 〈e3,𝜎〉 ⭇ 〈v3,𝜎〉 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈v1 φ e2 φ e3,𝜎〉 → 〈v1 φ v2 φ e3,𝜎〉 〈e3,𝜎〉 ⭇ 〈v3,𝜎〉 v4 = v1 ϴ v2 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈v1 φ v2 φ e3,𝜎〉 → 〈v4 φ e3,𝜎〉 〈e3,𝜎〉 ⭇ 〈v3,𝜎〉 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈v4 φ e3,𝜎〉 → 〈v4 φ v3,𝜎〉 v5 = v4 ϴ v3 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈v4 φ v3,𝜎〉 → 〈v5,𝜎〉 } Rule 47 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 〈e3,𝜎〉 ⭇ 〈v3,𝜎〉 φ ∈ {+, -, /, *, %} v1,v2,v3,v4,v5 ∈ ℤ -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈e1 φ (e2 φ e3),𝜎〉 → 〈e1 φ (v2 φ e3),𝜎〉 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e3,𝜎〉 ⭇ 〈v3,𝜎〉 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈e1 φ (v2 φ e3),𝜎〉 → 〈e1 φ (v2 φ v3),𝜎〉 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 v4 = v2 φ v3 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈e1 φ (v2 φ v3),𝜎〉 → 〈e1 φ v4,𝜎〉 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈e1 φ v4,𝜎〉 → 〈v1 φ v4,𝜎〉 v5 = v1 φ v4 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈v1 φ v4,𝜎〉 → 〈v5,𝜎〉 } Rule 48 := { v1,v2 ∈ ℤ v2 = -v1 ----------------------- 〈-v1,𝜎〉 → 〈v2,𝜎〉 } Rule 49 := { v ∈ ℤ ---------------- 〈+v,𝜎〉 → 〈v,𝜎〉 } Rule 50 := { 〈b1,𝜎〉 ⭇ 〈q1,𝜎〉 〈b2,𝜎〉 ⭇ 〈q2,𝜎〉 ϴ ∈ {&&, ||} q1,q2,q3,q4 ∈ 𝔹 ------------------------------------------------------------------------------------------- 〈! b1 ϴ b2,𝜎〉 → 〈! q1 ϴ b2,𝜎〉 〈b2,𝜎〉 ⭇ 〈q2,𝜎〉 q3 = ! q1 ------------------------------------------------------------------------------------------- 〈! q1 ϴ b2,𝜎〉 → 〈q3 ϴ b2,𝜎〉 〈b2,𝜎〉 ⭇ 〈q2,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------------------------------- 〈q3 ϴ b2,𝜎〉 → 〈q3 ϴ q2,𝜎〉 q4 = q3 ϴ q2 ------------------------------------------------------------------------------------------- 〈q3 ϴ q2,𝜎〉→ 〈q4,𝜎〉 } Rule 51 := { 〈b1,𝜎〉 ⭇ 〈q1,𝜎〉 〈b2,𝜎〉 ⭇ 〈q2,𝜎〉 〈b3,𝜎〉 ⭇ 〈q3,𝜎〉 φ ∈ {&&, ||} q1,q2,q3,q4,q5 ∈ 𝔹 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 〈b1 φ b2 φ b3,𝜎〉 → 〈q1 φ b2 φ b3,𝜎〉 〈b2,𝜎〉 ⭇ 〈q2,𝜎〉 〈b3,𝜎〉 ⭇ 〈q3,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 〈q1 φ b2 φ b3,𝜎〉 → 〈q1 φ q2 φ b3,𝜎〉 〈b3,𝜎〉 ⭇ 〈q3,𝜎〉 q4 = q1 ϴ q2 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 〈q1 φ q2 φ b3,𝜎〉 → 〈q4 φ b3,𝜎〉 〈b3,𝜎〉 ⭇ 〈q3,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 〈q4 φ b3,𝜎〉 → 〈q4 φ q3,𝜎〉 q5 = q4 ϴ q3 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 〈q4 φ q3,𝜎〉 → 〈q5,𝜎〉 } Rule 52 := { 〈b1,𝜎〉 ⭇ 〈q1,𝜎〉 〈b2,𝜎〉 ⭇ 〈q2,𝜎〉 〈b3,𝜎〉 ⭇ 〈q3,𝜎〉 φ ∈ {&&, ||} q1,q2,q3,q4,q5 ∈ 𝔹 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈b1 φ (b2 φ b3),𝜎〉 → 〈q1 φ (b2 φ b3),𝜎〉 〈b2,𝜎〉 ⭇ 〈q2,𝜎〉 〈b3,𝜎〉 ⭇ 〈q3,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈q1 φ (b2 φ b3),𝜎〉 → 〈q1 φ (q2 φ b3),𝜎〉 〈b3,𝜎〉 ⭇ 〈q3,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈q1 φ (q2 φ b3),𝜎〉 → 〈q1 φ (q2 φ q3),𝜎〉 q4 = q2 φ q3 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈q1 φ (q2 φ q3),𝜎〉 → 〈q1 φ q4,𝜎〉 q5 = q1 φ q4 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈q1 φ q4,𝜎〉 → 〈q5,𝜎〉 } Rule 53 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 v1,v2 ∈ ℤ ⋀ v2 = 0 ---------------------------------------------------------------- 〈e1 / e2,𝜎〉 → 〈v1 / e2,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 ---------------------------------------------------------------- 〈v1 / e2,𝜎〉 → 〈v1 / v2,𝜎〉 ---------------------------------------------------------------- 〈v1 / v2,𝜎〉 → 〈HALT,𝜎〉 } Rule 54 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 v1,v2 ∈ ℤ ⋀ v2 = 0 ---------------------------------------------------------------- 〈e1 % e2,𝜎〉 → 〈v1 % e2,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 ---------------------------------------------------------------- 〈v1 % e2,𝜎〉 → 〈v1 % v2,𝜎〉 ---------------------------------------------------------------- 〈v1 % v2,𝜎〉 → 〈HALT,𝜎〉 } Rule 55 := { ----------------------------- 〈continue;,𝜎〉 → 〈HALT,𝜎〉 } Rule 56 := { -------------------------- 〈break;,𝜎〉 → 〈HALT,𝜎〉 }
IMP_SOS
int a, b, ans; a = 3045; b = 1078; ans = (a + b);
false
true
[ { "line_number": 1, "rule": [ "Rule 38", "Rule 3", "Rule 3", "Rule 3" ], "state": { "ans": 0, "num": null, "a": 0, "b": 0, "c": null, "d": null, "f": null, "j": null, "k": null, "m": null, "p": null, "q": null, "r": null, "x": null, "B": null, "X": null, "n": null, "y": null, "xyz": null, "i": null, "s": null, "t": null, "first": null, "tk": null, "T": null, "e": null, "h": null, "l": null, "count": null, "sum": null, "k9m": null, "p2d": null, "x7f": null, "aa": null, "bb": null, "tmp": null, "x1": null, "x2": null, "y1": null, "y2": null, "cnt": null, "vol": null, "z": null, "n1": null, "n2": null, "l2": null, "r2": null, "temp": null, "n3": null, "number": null, "ax1": null, "ax2": null, "ay1": null, "ay2": null, "bx1": null, "bx2": null, "by1": null, "by2": null, "left": null, "oh": null, "ow": null, "right": null, "r1x1": null, "r1x2": null, "r1y1": null, "r1y2": null, "r2x1": null, "r2x2": null, "r2y1": null, "r2y2": null } }, { "line_number": 2, "rule": [ "Rule 1", "Rule 4" ], "state": { "ans": 0, "num": null, "a": 3045, "b": 0, "c": null, "d": null, "f": null, "j": null, "k": null, "m": null, "p": null, "q": null, "r": null, "x": null, "B": null, "X": null, "n": null, "y": null, "xyz": null, "i": null, "s": null, "t": null, "first": null, "tk": null, "T": null, "e": null, "h": null, "l": null, "count": null, "sum": null, "k9m": null, "p2d": null, "x7f": null, "aa": null, "bb": null, "tmp": null, "x1": null, "x2": null, "y1": null, "y2": null, "cnt": null, "vol": null, "z": null, "n1": null, "n2": null, "l2": null, "r2": null, "temp": null, "n3": null, "number": null, "ax1": null, "ax2": null, "ay1": null, "ay2": null, "bx1": null, "bx2": null, "by1": null, "by2": null, "left": null, "oh": null, "ow": null, "right": null, "r1x1": null, "r1x2": null, "r1y1": null, "r1y2": null, "r2x1": null, "r2x2": null, "r2y1": null, "r2y2": null } }, { "line_number": 3, "rule": [ "Rule 1", "Rule 4" ], "state": { "ans": 0, "num": null, "a": 3045, "b": 1078, "c": null, "d": null, "f": null, "j": null, "k": null, "m": null, "p": null, "q": null, "r": null, "x": null, "B": null, "X": null, "n": null, "y": null, "xyz": null, "i": null, "s": null, "t": null, "first": null, "tk": null, "T": null, "e": null, "h": null, "l": null, "count": null, "sum": null, "k9m": null, "p2d": null, "x7f": null, "aa": null, "bb": null, "tmp": null, "x1": null, "x2": null, "y1": null, "y2": null, "cnt": null, "vol": null, "z": null, "n1": null, "n2": null, "l2": null, "r2": null, "temp": null, "n3": null, "number": null, "ax1": null, "ax2": null, "ay1": null, "ay2": null, "bx1": null, "bx2": null, "by1": null, "by2": null, "left": null, "oh": null, "ow": null, "right": null, "r1x1": null, "r1x2": null, "r1y1": null, "r1y2": null, "r2x1": null, "r2x2": null, "r2y1": null, "r2y2": null } }, { "line_number": 4, "rule": [ "Rule 2", "Rule 2", "Rule 5", "Rule 4" ], "state": { "ans": 4123, "num": null, "a": 3045, "b": 1078, "c": null, "d": null, "f": null, "j": null, "k": null, "m": null, "p": null, "q": null, "r": null, "x": null, "B": null, "X": null, "n": null, "y": null, "xyz": null, "i": null, "s": null, "t": null, "first": null, "tk": null, "T": null, "e": null, "h": null, "l": null, "count": null, "sum": null, "k9m": null, "p2d": null, "x7f": null, "aa": null, "bb": null, "tmp": null, "x1": null, "x2": null, "y1": null, "y2": null, "cnt": null, "vol": null, "z": null, "n1": null, "n2": null, "l2": null, "r2": null, "temp": null, "n3": null, "number": null, "ax1": null, "ax2": null, "ay1": null, "ay2": null, "bx1": null, "bx2": null, "by1": null, "by2": null, "left": null, "oh": null, "ow": null, "right": null, "r1x1": null, "r1x2": null, "r1y1": null, "r1y2": null, "r2x1": null, "r2x2": null, "r2y1": null, "r2y2": null } } ]
{ "ans": 4123, "num": null, "a": 3045, "b": 1078, "c": null, "d": null, "f": null, "j": null, "k": null, "m": null, "p": null, "q": null, "r": null, "x": null, "B": null, "X": null, "n": null, "y": null, "xyz": null, "i": null, "s": null, "t": null, "first": null, "tk": null, "T": null, "e": null, "h": null, "l": null, "count": null, "sum": null, "k9m": null, "p2d": null, "x7f": null, "aa": null, "bb": null, "tmp": null, "x1": null, "x2": null, "y1": null, "y2": null, "cnt": null, "vol": null, "z": null, "n1": null, "n2": null, "l2": null, "r2": null, "temp": null, "n3": null, "number": null, "ax1": null, "ax2": null, "ay1": null, "ay2": null, "bx1": null, "bx2": null, "by1": null, "by2": null, "left": null, "oh": null, "ow": null, "right": null, "r1x1": null, "r1x2": null, "r1y1": null, "r1y2": null, "r2x1": null, "r2x2": null, "r2y1": null, "r2y2": null }
4,123
<ans> <step> <linenumber>1</linenumber> <program_state> <a>0</a> <ans>0</ans> <b>0</b> </program_state> </step> <step> <linenumber>2</linenumber> <program_state> <a>3045</a> <ans>0</ans> <b>0</b> </program_state> </step> <step> <linenumber>3</linenumber> <program_state> <a>3045</a> <ans>0</ans> <b>1078</b> </program_state> </step> <step> <linenumber>4</linenumber> <program_state> <a>3045</a> <ans>4123</ans> <b>1078</b> </program_state> </step> </ans>
etp-uk-SOS-area_square.imp
int ans, a; a = 156; ans = (a * a);
area_square.imp
SOS
<program> ::= <decl> <stmt_list> <decl> ::= 'int' <SP> <ids> <SP> ';' <ids> ::= <id> <id_list> <id_list> ::= <SP> ',' <SP> <id> <id_list> | ε <stmt_list> ::= <stmt> <stmt_list> | ε <stmt> ::= <block> | <id> <SP> '=' <SP> <aexp> <SP> ';' | 'if' <SP> '(' <SP> <bexp> <SP> ')' <SP> <block> <SP> 'else' <SP> <block> | 'if' <SP> '(' <SP> <bexp> <SP> ')' <SP> <block> | 'while' <SP> '(' <SP> <bexp> <SP> ')' <SP> <block> | 'halt' ';' | 'continue' ';' | 'break' ';' <block> ::= '{' <SP> <stmt_list> <SP> '}' <aexp> ::= <id> | <literal> | '(' <SP> <aexp> <SP> <mathop> <SP> <aexp> <SP> ')' | '+' <aexp> | '-' <aexp> <bexp> ::= <bool> | '(' <SP> <aexp> <SP> <relop> <SP> <aexp> <SP> ')' | '(' <SP> <lognot> <SP> <bexp> <SP> ')' | '(' <SP> <bexp> <SP> <logicalop> <SP> <bexp> <SP> ')' <bool> ::= 'true' | 'false' <mathop> ::= '+' | '-' | '*' | '/' | '%' <relop> ::= '<' | '<=' | '>' | '>=' | '==' | '!=' <lognot> ::= '!' <logicalop> ::= '&&' | '||' <SP> ::= ' ' | '\\t' <id> ::= <letter> <alphanum> <alphanum> ::= <letter> <alphanum> | <digit> <alphanum> | ε <literal> ::= <digit> <digits> <digits> ::= <digit> <digits> | ε <letter> ::= 'a' | 'b' | 'c' | 'd' | 'e' | 'f' | 'g' | 'h' | 'i' | 'j' | 'k' | 'l' | 'm' | 'n' | 'o' | 'p' | 'q' | 'r' | 's' | 't' | 'u' | 'v' | 'w' | 'x' | 'y' | 'z' | 'A' | 'B' | 'C' | 'D' | 'E' | 'F' | 'G' | 'H' | 'I' | 'J' | 'K' | 'L' | 'M' | 'N' | 'O' | 'P' | 'Q' | 'R' | 'S' | 'T' | 'U' | 'V' | 'W' | 'X' | 'Y' | 'Z' <digit> ::= '0' | '1' | '2' | '3' | '4' | '5' | '6' | '7' | '8' | '9'
ℤ := Set of integers 𝔹 := {true, false} , set of booleans 𝜎 := { ID ↦ ℤ } v := integer value x := integer variable e := integer expression q := boolean value b := boolean expression S := statement configuration := 〈operation,𝜎〉 single-step transition := 〈e,𝜎〉 → 〈v,𝜎〉, e evaluates to v in exactly one step multi-step transition := 〈e,𝜎〉 ⭇ 〈v,𝜎〉, e evaluates to v through multiple single-step transitions empty computation := 〈ε,𝜎〉 halt execution := 〈HALT,𝜎〉, halt program execution Rule 1 := { v ∈ ℤ -------------- 〈v,𝜎〉 → 〈v,𝜎〉 } Rule 2 := { 〈x,𝜎〉 𝜎(x) = v v ∈ ℤ ------------------------- 〈x,𝜎〉 → 〈v,𝜎〉 } Rule 3 := { 𝜎(x) = ⟂ --------------------------- 〈int x;,𝜎〉 → 〈ε,𝜎[x ↦ 0]〉 } Rule 4 := { 〈e,𝜎〉 ⭇ 〈v,𝜎〉 v ∈ ℤ 𝜎(x) ≠ ⟂ ------------------------------------- 〈x=e;,𝜎〉 → 〈ε,𝜎[x ↦ v]〉 } Rule 5 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 v1,v2 ∈ ℤ ---------------------------------------------------- 〈e1 + e2,𝜎〉 → 〈v1 + e2,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 ---------------------------------------------------- 〈v1 + e2,𝜎〉 → 〈v1 + v2,𝜎〉 v3 = v1 + v2 v3 ∈ ℤ ---------------------------------------------------- 〈v1 + v2,𝜎〉 → 〈v3,𝜎〉 } Rule 6 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 v1,v2 ∈ ℤ ---------------------------------------------------- 〈e1 - e2,𝜎〉 → 〈v1 - e2,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 ---------------------------------------------------- 〈v1 - e2,𝜎〉 → 〈v1 - v2,𝜎〉 v3 = v1 - v2 v3 ∈ ℤ ---------------------------------------------------- 〈v1 - v2,𝜎〉 → 〈v3,𝜎〉 } Rule 7 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 v1,v2 ∈ ℤ ---------------------------------------------------- 〈e1 * e2,𝜎〉 → 〈v1 * e2,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 ---------------------------------------------------- 〈v1 * e2,𝜎〉 → 〈v1 * v2,𝜎〉 v3 = v1 * v2 v3 ∈ ℤ ---------------------------------------------------- 〈v1 * v2,𝜎〉 → 〈v3,𝜎〉 } Rule 8 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 v1,v2 ∈ ℤ ---------------------------------------------------------------- 〈e1 / e2,𝜎〉 → 〈v1 / e2,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 ---------------------------------------------------------------- 〈v1 / e2,𝜎〉 → 〈v1 / v2,𝜎〉 v3 = v1 / v2 v3 ∈ ℤ ⋀ v2 ≠ 0 ---------------------------------------------------------------- 〈v1 / v2,𝜎〉 → 〈v3,𝜎〉 } Rule 9 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 v1,v2 ∈ ℤ ---------------------------------------------------------------- 〈e1 % e2,𝜎〉 → 〈v1 % e2,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 ---------------------------------------------------------------- 〈v1 % e2,𝜎〉 → 〈v1 % v2,𝜎〉 v3 = v1 % v2 v3 ∈ ℤ ⋀ v2 ≠ 0 ---------------------------------------------------------------- 〈v1 % v2,𝜎〉 → 〈v3,𝜎〉 } Rule 10 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 v1,v2 ∈ ℤ ⋀ v1 < v2 ----------------------------------------------------------------- 〈e1 < e2,𝜎〉 → 〈v1 < e2,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 ----------------------------------------------------------------- 〈v1 < e2,𝜎〉 → 〈v1 < v2,𝜎〉 ----------------------------------------------------------------- 〈v1 < v2,𝜎〉 → 〈true,𝜎〉 } Rule 11 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 v1,v2 ∈ ℤ ⋀ v1 >= v2 ------------------------------------------------------------------ 〈e1 < e2,𝜎〉 → 〈v1 < e2,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------ 〈v1 < e2,𝜎〉 → 〈v1 < v2,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------ 〈v1 < v2,𝜎〉 → 〈false,𝜎〉 } Rule 12 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 v1,v2 ∈ ℤ ⋀ v1 <= v2 ------------------------------------------------------------------ 〈e1 <= e2,𝜎〉 → 〈v1 <= e2,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------ 〈v1 <= e2,𝜎〉 → 〈v1 <= v2,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------ 〈v1 <= v2,𝜎〉 → 〈true,𝜎〉 } Rule 13 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 v1,v2 ∈ ℤ ⋀ v1 > v2 ------------------------------------------------------------------ 〈e1 <= e2,𝜎〉 → 〈v1 <= e2,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------ 〈v1 <= e2,𝜎〉 → 〈v1 <= v2,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------ 〈v1 <= v2,𝜎〉 → 〈false,𝜎〉 } Rule 14 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 v1,v2 ∈ ℤ ⋀ v1 > v2 ----------------------------------------------------------------- 〈e1 > e2,𝜎〉 → 〈v1 > e2,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 ----------------------------------------------------------------- 〈v1 > e2,𝜎〉 → 〈v1 > v2,𝜎〉 ----------------------------------------------------------------- 〈v1 > v2,𝜎〉 → 〈true,𝜎〉 } Rule 15 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 v1,v2 ∈ ℤ ⋀ v1 <= v2 ------------------------------------------------------------------ 〈e1 > e2,𝜎〉 → 〈v1 > e2,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------ 〈v1 > e2,𝜎〉 → 〈v1 > v2,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------ 〈v1 > v2,𝜎〉 → 〈false,𝜎〉 } Rule 16 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 v1,v2 ∈ ℤ ⋀ v1 >= v2 ------------------------------------------------------------------ 〈e1 >= e2,𝜎〉 → 〈v1 >= e2,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------ 〈v1 >= e2,𝜎〉 → 〈v1 >= v2,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------ 〈v1 >= v2,𝜎〉 → 〈true,𝜎〉 } Rule 17 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 v1,v2 ∈ ℤ ⋀ v1 < v2 ------------------------------------------------------------------ 〈e1 >= e2,𝜎〉 → 〈v1 >= e2,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------ 〈v1 >= e2,𝜎〉 → 〈v1 >= v2,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------ 〈v1 >= v2,𝜎〉 → 〈false,𝜎〉 } Rule 18 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 v1,v2 ∈ ℤ ⋀ v1 = v2 ------------------------------------------------------------------ 〈e1 == e2,𝜎〉 → 〈v1 == e2,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------ 〈v1 == e2,𝜎〉 → 〈v1 == v2,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------ 〈v1 == v2,𝜎〉 → 〈true,𝜎〉 } Rule 19 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 v1,v2 ∈ ℤ ⋀ v1 ≠ v2 ------------------------------------------------------------------ 〈e1 == e2,𝜎〉 → 〈v1 == e2,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------ 〈v1 == e2,𝜎〉 → 〈v1 == v2,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------ 〈v1 == v2,𝜎〉 → 〈false,𝜎〉 } Rule 20 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 v1,v2 ∈ ℤ ⋀ v1 ≠ v2 ------------------------------------------------------------------ 〈e1 != e2,𝜎〉 → 〈v1 != e2,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------ 〈v1 != e2,𝜎〉 → 〈v1 != v2,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------ 〈v1 != v2,𝜎〉 → 〈true,𝜎〉 } Rule 21 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 v1,v2 ∈ ℤ ⋀ v1 = v2 ------------------------------------------------------------------ 〈e1 != e2,𝜎〉 → 〈v1 != e2,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------ 〈v1 != e2,𝜎〉 → 〈v1 != v2,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------ 〈v1 != v2,𝜎〉 → 〈false,𝜎〉 } Rule 22 := { 〈b1,𝜎〉 ⭇ 〈q1,𝜎〉 〈b2,𝜎〉 ⭇ 〈q2,𝜎〉 q1,q2 ∈ 𝔹 q1 = true ⋀ q2 = true --------------------------------------------------------------------------------- 〈b1 && b2,𝜎〉 → 〈q1 && b2,𝜎〉 〈b2,𝜎〉 ⭇ 〈q2,𝜎〉 --------------------------------------------------------------------------------- 〈q1 && b2,𝜎〉 → 〈q1 && q2,𝜎〉 --------------------------------------------------------------------------------- 〈q1 && q2,𝜎〉 → 〈true,𝜎〉 } Rule 23 := { 〈b1,𝜎〉 ⭇ 〈q1,𝜎〉 〈b2,𝜎〉 ⭇ 〈q2,𝜎〉 q1,q2 ∈ 𝔹 q1 = false ⋁ q2 = false ----------------------------------------------------------------------------------- 〈b1 && b2,𝜎〉 → 〈q1 && b2,𝜎〉 〈b2,𝜎〉 ⭇ 〈q2,𝜎〉 ----------------------------------------------------------------------------------- 〈q1 && b2,𝜎〉 → 〈q1 && q2,𝜎〉 ----------------------------------------------------------------------------------- 〈q1 && q2,𝜎〉 → 〈false,𝜎〉 } Rule 24 := { 〈b1,𝜎〉 ⭇ 〈q1,𝜎〉 〈b2,𝜎〉 ⭇ 〈q2,𝜎〉 q1,q2 ∈ 𝔹 q1 = true ⋁ q2 = true --------------------------------------------------------------------------------- 〈b1 || b2,𝜎〉 → 〈q1 || b2,𝜎〉 〈b2,𝜎〉 ⭇ 〈q2,𝜎〉 --------------------------------------------------------------------------------- 〈q1 || b2,𝜎〉 → 〈q1 || q2,𝜎〉 --------------------------------------------------------------------------------- 〈q1 || q2,𝜎〉 → 〈true,𝜎〉 } Rule 25 := { 〈b1,𝜎〉 ⭇ 〈q1,𝜎〉 〈b2,𝜎〉 ⭇ 〈q2,𝜎〉 q1,q2 ∈ 𝔹 q1 = false ⋀ q2 = false ----------------------------------------------------------------------------------- 〈b1 || b2,𝜎〉 → 〈q1 || b2,𝜎〉 〈b2,𝜎〉 ⭇ 〈q2,𝜎〉 ----------------------------------------------------------------------------------- 〈q1 || b2,𝜎〉 → 〈q1 || q2,𝜎〉 ----------------------------------------------------------------------------------- 〈q1 || q2,𝜎〉 → 〈false,𝜎〉 } Rule 26 := { ---------------------- 〈true,𝜎〉 → 〈true,𝜎〉 } Rule 27 := { ---------------------- 〈false,𝜎〉 → 〈false,𝜎〉 } Rule 28 := { 〈b,𝜎〉 ⭇ 〈q,𝜎〉 q ∈ 𝔹 q = true ------------------------------------- 〈!b,𝜎〉 → 〈false,𝜎〉 } Rule 29 := { 〈b,𝜎〉 ⭇ 〈q,𝜎〉 q ∈ 𝔹 q = false -------------------------------------- 〈!b,𝜎〉 → 〈true,𝜎〉 } Rule 30 := { 〈b,𝜎〉 ⭇ 〈q,𝜎〉 q ∈ 𝔹 q = false -------------------------------------- 〈if(b){S},𝜎〉 → 〈ε,𝜎〉 } Rule 31 := { 〈b,𝜎〉 ⭇ 〈q,𝜎〉 q ∈ 𝔹 q = true -------------------------------------- 〈if(b){S},𝜎〉 → 〈S,𝜎〉 } Rule 32 := { 〈b,𝜎〉 ⭇ 〈q,𝜎〉 q ∈ 𝔹 q = false -------------------------------------- 〈if(b){S1} else{S2},𝜎〉 → 〈S2,𝜎〉 } Rule 33 := { 〈b,𝜎〉 ⭇ 〈q,𝜎〉 q ∈ 𝔹 q = true ------------------------------------- 〈if(b){S1} else{S2},𝜎〉 → 〈S1,𝜎〉 } Rule 34 := { 〈b,𝜎〉 ⭇ 〈q,𝜎〉 q ∈ 𝔹 q = true ------------------------------------------ 〈while(b){S1},𝜎〉 → 〈S1;while(b){S1},𝜎〉 } Rule 35 := { 〈b,𝜎〉 ⭇ 〈q,𝜎〉 q ∈ 𝔹 q = false ------------------------------------------- 〈while(b){S1},𝜎〉 → 〈ε,𝜎〉 } Rule 36 := { 〈S1,𝜎〉 ⭇ 〈ε,𝜎1〉 〈S2,𝜎1〉 ⭇ 〈ε,𝜎2〉 ----------------------------------------- 〈S1;S2,𝜎〉 → 〈S2,𝜎1〉 ----------------------------------------- 〈S2,𝜎1〉 → 〈ε,𝜎2〉 } Rule 37 := { --------------------- 〈{S1},𝜎〉 → 〈S1,𝜎〉 } Rule 38 := { 𝜎(x1) = ⟂ ⋀ 𝜎(x2) = ⟂ -------------------------------------- 〈int x1,x2;,𝜎〉 → 〈int x1; int x2;,𝜎〉 } Rule 39 := { 𝜎(x) = ⟂ ------------------------ 〈x,𝜎〉 → 〈HALT,𝜎〉 } Rule 40 := { 〈e,𝜎〉 ⭇ 〈v,𝜎〉 v ∈ ℤ 𝜎(x) = ⟂ ------------------------------------- 〈x=e;,𝜎〉 → 〈HALT,𝜎〉 } Rule 41 := { ---------------------- 〈halt;,𝜎〉 → 〈HALT,𝜎〉 } Rule 42 := { 〈b,𝜎〉 ⭇ 〈q,𝜎〉 q ∈ 𝔹 q = true --------------------------------------------------------------------- 〈while(b){S1;continue;S2},𝜎〉 → 〈S1;while(b){S1;continue;S2},𝜎〉 } Rule 43 := { 〈b,𝜎〉 ⭇ 〈q,𝜎〉 q ∈ 𝔹 q = true -------------------------------------------- 〈while(b){S1;break;S2},𝜎〉 → 〈S1;,𝜎〉 } Rule 44 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 〈e3,𝜎〉 ⭇ 〈v3,𝜎〉 ϴ ∈ {/, *, %} φ ∈ {+, -} v1,v2,v3,v4,v5 ∈ ℤ -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈e1 ϴ e2 φ e3,𝜎〉 → 〈v1 ϴ e2 φ e3,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 〈e3,𝜎〉 ⭇ 〈v3,𝜎〉 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈v1 ϴ e2 φ e3,𝜎〉 → 〈v1 ϴ v2 φ e3,𝜎〉 〈e3,𝜎〉 ⭇ 〈v3,𝜎〉 v4 = v1 ϴ v2 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈v1 ϴ v2 φ e3,𝜎〉 → 〈v4 φ e3,𝜎〉 〈e3,𝜎〉 ⭇ 〈v3,𝜎〉 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈v4 φ e3,𝜎〉 → 〈v4 φ v3,𝜎〉 v5 = v4 φ v3 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈v4 φ v3,𝜎〉 → 〈v5,𝜎〉 } Rule 45 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 〈e3,𝜎〉 ⭇ 〈v3,𝜎〉 ϴ ∈ {/, *, %} v1,v2,v3,v4,v5 ∈ ℤ -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈e1 ϴ e2 ϴ e3,𝜎〉 → 〈v1 ϴ e2 ϴ e3,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 〈e3,𝜎〉 ⭇ 〈v3,𝜎〉 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈v1 ϴ e2 ϴ e3,𝜎〉 → 〈v1 ϴ v2 ϴ e3,𝜎〉 〈e3,𝜎〉 ⭇ 〈v3,𝜎〉 v4 = v1 ϴ v2 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈v1 ϴ v2 ϴ e3,𝜎〉 → 〈v4 ϴ e3,𝜎〉 〈e3,𝜎〉 ⭇ 〈v3,𝜎〉 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈v4 ϴ e3,𝜎〉 → 〈v4 ϴ v3,𝜎〉 v5 = v4 ϴ v3 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈v4 ϴ v3,𝜎〉 → 〈v5,𝜎〉 } Rule 46 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 〈e3,𝜎〉 ⭇ 〈v3,𝜎〉 φ ∈ {+, -} v1,v2,v3,v4,v5 ∈ ℤ -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈e1 φ e2 φ e3,𝜎〉 → 〈v1 φ e2 φ e3,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 〈e3,𝜎〉 ⭇ 〈v3,𝜎〉 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈v1 φ e2 φ e3,𝜎〉 → 〈v1 φ v2 φ e3,𝜎〉 〈e3,𝜎〉 ⭇ 〈v3,𝜎〉 v4 = v1 ϴ v2 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈v1 φ v2 φ e3,𝜎〉 → 〈v4 φ e3,𝜎〉 〈e3,𝜎〉 ⭇ 〈v3,𝜎〉 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈v4 φ e3,𝜎〉 → 〈v4 φ v3,𝜎〉 v5 = v4 ϴ v3 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈v4 φ v3,𝜎〉 → 〈v5,𝜎〉 } Rule 47 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 〈e3,𝜎〉 ⭇ 〈v3,𝜎〉 φ ∈ {+, -, /, *, %} v1,v2,v3,v4,v5 ∈ ℤ -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈e1 φ (e2 φ e3),𝜎〉 → 〈e1 φ (v2 φ e3),𝜎〉 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e3,𝜎〉 ⭇ 〈v3,𝜎〉 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈e1 φ (v2 φ e3),𝜎〉 → 〈e1 φ (v2 φ v3),𝜎〉 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 v4 = v2 φ v3 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈e1 φ (v2 φ v3),𝜎〉 → 〈e1 φ v4,𝜎〉 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈e1 φ v4,𝜎〉 → 〈v1 φ v4,𝜎〉 v5 = v1 φ v4 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈v1 φ v4,𝜎〉 → 〈v5,𝜎〉 } Rule 48 := { v1,v2 ∈ ℤ v2 = -v1 ----------------------- 〈-v1,𝜎〉 → 〈v2,𝜎〉 } Rule 49 := { v ∈ ℤ ---------------- 〈+v,𝜎〉 → 〈v,𝜎〉 } Rule 50 := { 〈b1,𝜎〉 ⭇ 〈q1,𝜎〉 〈b2,𝜎〉 ⭇ 〈q2,𝜎〉 ϴ ∈ {&&, ||} q1,q2,q3,q4 ∈ 𝔹 ------------------------------------------------------------------------------------------- 〈! b1 ϴ b2,𝜎〉 → 〈! q1 ϴ b2,𝜎〉 〈b2,𝜎〉 ⭇ 〈q2,𝜎〉 q3 = ! q1 ------------------------------------------------------------------------------------------- 〈! q1 ϴ b2,𝜎〉 → 〈q3 ϴ b2,𝜎〉 〈b2,𝜎〉 ⭇ 〈q2,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------------------------------- 〈q3 ϴ b2,𝜎〉 → 〈q3 ϴ q2,𝜎〉 q4 = q3 ϴ q2 ------------------------------------------------------------------------------------------- 〈q3 ϴ q2,𝜎〉→ 〈q4,𝜎〉 } Rule 51 := { 〈b1,𝜎〉 ⭇ 〈q1,𝜎〉 〈b2,𝜎〉 ⭇ 〈q2,𝜎〉 〈b3,𝜎〉 ⭇ 〈q3,𝜎〉 φ ∈ {&&, ||} q1,q2,q3,q4,q5 ∈ 𝔹 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 〈b1 φ b2 φ b3,𝜎〉 → 〈q1 φ b2 φ b3,𝜎〉 〈b2,𝜎〉 ⭇ 〈q2,𝜎〉 〈b3,𝜎〉 ⭇ 〈q3,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 〈q1 φ b2 φ b3,𝜎〉 → 〈q1 φ q2 φ b3,𝜎〉 〈b3,𝜎〉 ⭇ 〈q3,𝜎〉 q4 = q1 ϴ q2 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 〈q1 φ q2 φ b3,𝜎〉 → 〈q4 φ b3,𝜎〉 〈b3,𝜎〉 ⭇ 〈q3,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 〈q4 φ b3,𝜎〉 → 〈q4 φ q3,𝜎〉 q5 = q4 ϴ q3 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 〈q4 φ q3,𝜎〉 → 〈q5,𝜎〉 } Rule 52 := { 〈b1,𝜎〉 ⭇ 〈q1,𝜎〉 〈b2,𝜎〉 ⭇ 〈q2,𝜎〉 〈b3,𝜎〉 ⭇ 〈q3,𝜎〉 φ ∈ {&&, ||} q1,q2,q3,q4,q5 ∈ 𝔹 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈b1 φ (b2 φ b3),𝜎〉 → 〈q1 φ (b2 φ b3),𝜎〉 〈b2,𝜎〉 ⭇ 〈q2,𝜎〉 〈b3,𝜎〉 ⭇ 〈q3,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈q1 φ (b2 φ b3),𝜎〉 → 〈q1 φ (q2 φ b3),𝜎〉 〈b3,𝜎〉 ⭇ 〈q3,𝜎〉 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈q1 φ (q2 φ b3),𝜎〉 → 〈q1 φ (q2 φ q3),𝜎〉 q4 = q2 φ q3 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈q1 φ (q2 φ q3),𝜎〉 → 〈q1 φ q4,𝜎〉 q5 = q1 φ q4 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 〈q1 φ q4,𝜎〉 → 〈q5,𝜎〉 } Rule 53 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 v1,v2 ∈ ℤ ⋀ v2 = 0 ---------------------------------------------------------------- 〈e1 / e2,𝜎〉 → 〈v1 / e2,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 ---------------------------------------------------------------- 〈v1 / e2,𝜎〉 → 〈v1 / v2,𝜎〉 ---------------------------------------------------------------- 〈v1 / v2,𝜎〉 → 〈HALT,𝜎〉 } Rule 54 := { 〈e1,𝜎〉 ⭇ 〈v1,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 v1,v2 ∈ ℤ ⋀ v2 = 0 ---------------------------------------------------------------- 〈e1 % e2,𝜎〉 → 〈v1 % e2,𝜎〉 〈e2,𝜎〉 ⭇ 〈v2,𝜎〉 ---------------------------------------------------------------- 〈v1 % e2,𝜎〉 → 〈v1 % v2,𝜎〉 ---------------------------------------------------------------- 〈v1 % v2,𝜎〉 → 〈HALT,𝜎〉 } Rule 55 := { ----------------------------- 〈continue;,𝜎〉 → 〈HALT,𝜎〉 } Rule 56 := { -------------------------- 〈break;,𝜎〉 → 〈HALT,𝜎〉 }
IMP_SOS
int ans, a; a = 156; ans = (a * a);
false
true
[ { "line_number": 1, "rule": [ "Rule 38", "Rule 3", "Rule 3" ], "state": { "ans": 0, "num": null, "a": 0, "b": null, "c": null, "d": null, "f": null, "j": null, "k": null, "m": null, "p": null, "q": null, "r": null, "x": null, "B": null, "X": null, "n": null, "y": null, "xyz": null, "i": null, "s": null, "t": null, "first": null, "tk": null, "T": null, "e": null, "h": null, "l": null, "count": null, "sum": null, "k9m": null, "p2d": null, "x7f": null, "aa": null, "bb": null, "tmp": null, "x1": null, "x2": null, "y1": null, "y2": null, "cnt": null, "vol": null, "z": null, "n1": null, "n2": null, "l2": null, "r2": null, "temp": null, "n3": null, "number": null, "ax1": null, "ax2": null, "ay1": null, "ay2": null, "bx1": null, "bx2": null, "by1": null, "by2": null, "left": null, "oh": null, "ow": null, "right": null, "r1x1": null, "r1x2": null, "r1y1": null, "r1y2": null, "r2x1": null, "r2x2": null, "r2y1": null, "r2y2": null } }, { "line_number": 2, "rule": [ "Rule 1", "Rule 4" ], "state": { "ans": 0, "num": null, "a": 156, "b": null, "c": null, "d": null, "f": null, "j": null, "k": null, "m": null, "p": null, "q": null, "r": null, "x": null, "B": null, "X": null, "n": null, "y": null, "xyz": null, "i": null, "s": null, "t": null, "first": null, "tk": null, "T": null, "e": null, "h": null, "l": null, "count": null, "sum": null, "k9m": null, "p2d": null, "x7f": null, "aa": null, "bb": null, "tmp": null, "x1": null, "x2": null, "y1": null, "y2": null, "cnt": null, "vol": null, "z": null, "n1": null, "n2": null, "l2": null, "r2": null, "temp": null, "n3": null, "number": null, "ax1": null, "ax2": null, "ay1": null, "ay2": null, "bx1": null, "bx2": null, "by1": null, "by2": null, "left": null, "oh": null, "ow": null, "right": null, "r1x1": null, "r1x2": null, "r1y1": null, "r1y2": null, "r2x1": null, "r2x2": null, "r2y1": null, "r2y2": null } }, { "line_number": 3, "rule": [ "Rule 2", "Rule 2", "Rule 7", "Rule 4" ], "state": { "ans": 24336, "num": null, "a": 156, "b": null, "c": null, "d": null, "f": null, "j": null, "k": null, "m": null, "p": null, "q": null, "r": null, "x": null, "B": null, "X": null, "n": null, "y": null, "xyz": null, "i": null, "s": null, "t": null, "first": null, "tk": null, "T": null, "e": null, "h": null, "l": null, "count": null, "sum": null, "k9m": null, "p2d": null, "x7f": null, "aa": null, "bb": null, "tmp": null, "x1": null, "x2": null, "y1": null, "y2": null, "cnt": null, "vol": null, "z": null, "n1": null, "n2": null, "l2": null, "r2": null, "temp": null, "n3": null, "number": null, "ax1": null, "ax2": null, "ay1": null, "ay2": null, "bx1": null, "bx2": null, "by1": null, "by2": null, "left": null, "oh": null, "ow": null, "right": null, "r1x1": null, "r1x2": null, "r1y1": null, "r1y2": null, "r2x1": null, "r2x2": null, "r2y1": null, "r2y2": null } } ]
{ "ans": 24336, "num": null, "a": 156, "b": null, "c": null, "d": null, "f": null, "j": null, "k": null, "m": null, "p": null, "q": null, "r": null, "x": null, "B": null, "X": null, "n": null, "y": null, "xyz": null, "i": null, "s": null, "t": null, "first": null, "tk": null, "T": null, "e": null, "h": null, "l": null, "count": null, "sum": null, "k9m": null, "p2d": null, "x7f": null, "aa": null, "bb": null, "tmp": null, "x1": null, "x2": null, "y1": null, "y2": null, "cnt": null, "vol": null, "z": null, "n1": null, "n2": null, "l2": null, "r2": null, "temp": null, "n3": null, "number": null, "ax1": null, "ax2": null, "ay1": null, "ay2": null, "bx1": null, "bx2": null, "by1": null, "by2": null, "left": null, "oh": null, "ow": null, "right": null, "r1x1": null, "r1x2": null, "r1y1": null, "r1y2": null, "r2x1": null, "r2x2": null, "r2y1": null, "r2y2": null }
24,336
<ans> <step> <linenumber>1</linenumber> <program_state> <a>0</a> <ans>0</ans> </program_state> </step> <step> <linenumber>2</linenumber> <program_state> <a>156</a> <ans>0</ans> </program_state> </step> <step> <linenumber>3</linenumber> <program_state> <a>156</a> <ans>24336</ans> </program_state> </step> </ans>
etp-uk-SOS-armstrong_num.imp
"int x, p, q, r, m, k, j, ans;\nx = 92;\nq = x;\nwhile(q > 0)\n{\n p = (p + 1);\n q = (q / 10)(...TRUNCATED)
armstrong_num.imp
SOS
"<program> ::= <decl> <stmt_list>\n<decl> ::= 'int' <SP> <ids> <SP> ';'\n<ids> ::= <id>(...TRUNCATED)
"ℤ := Set of integers\n𝔹 := {true, false} , set of booleans\n𝜎 := { ID ↦ ℤ }\nv := integ(...TRUNCATED)
IMP_SOS
"int x, p, q, r, m, k, j, ans;\nx = 92;\nq = x;\nwhile(q > 0)\n{\n p = (p + 1);\n q = (q / 10)(...TRUNCATED)
false
true
[{"line_number":1,"rule":["Rule 38","Rule 3","Rule 3","Rule 3","Rule 3","Rule 3","Rule 3","Rule 3","(...TRUNCATED)
{"ans":0,"num":null,"a":null,"b":null,"c":null,"d":null,"f":null,"j":2,"k":81,"m":9,"p":2,"q":92,"r"(...TRUNCATED)
0
"<ans>\n <step>\n <linenumber>1</linenumber>\n <program_state>\n <ans>0</ans>\n <j>(...TRUNCATED)
etp-uk-SOS-arrange_coins.imp
"int X, ans, B;\nX = 8;\nB = 1;\nif((X == 1) || (X == 2))\n{\n ans = 1;\n halt;\n}\nwhile(X !=(...TRUNCATED)
arrange_coins.imp
SOS
"<program> ::= <decl> <stmt_list>\n<decl> ::= 'int' <SP> <ids> <SP> ';'\n<ids> ::= <id>(...TRUNCATED)
"ℤ := Set of integers\n𝔹 := {true, false} , set of booleans\n𝜎 := { ID ↦ ℤ }\nv := integ(...TRUNCATED)
IMP_SOS
"int X, ans, B;\nX = 8;\nB = 1;\nif((X == 1) || (X == 2))\n{\n ans = 1;\n halt;\n}\nwhile(X !=(...TRUNCATED)
false
true
[{"line_number":1,"rule":["Rule 38","Rule 3","Rule 3","Rule 3"],"state":{"ans":0,"num":null,"a":null(...TRUNCATED)
{"ans":3,"num":null,"a":null,"b":null,"c":null,"d":null,"f":null,"j":null,"k":null,"m":null,"p":null(...TRUNCATED)
3
"<ans>\n <step>\n <linenumber>1</linenumber>\n <program_state>\n <B>0</B>\n <X>0</X(...TRUNCATED)
etp-uk-SOS-base_seven.imp
"int n, m, num, ans;\nn = 0;\nm = 1;\nnum = (- 7);\nwhile(num != 0)\n{\n n = (n + (m * (num % 7))(...TRUNCATED)
base_seven.imp
SOS
"<program> ::= <decl> <stmt_list>\n<decl> ::= 'int' <SP> <ids> <SP> ';'\n<ids> ::= <id>(...TRUNCATED)
"ℤ := Set of integers\n𝔹 := {true, false} , set of booleans\n𝜎 := { ID ↦ ℤ }\nv := integ(...TRUNCATED)
IMP_SOS
"int n, m, num, ans;\nn = 0;\nm = 1;\nnum = (- 7);\nwhile(num != 0)\n{\n n = (n + (m * (num % 7))(...TRUNCATED)
false
true
[{"line_number":1,"rule":["Rule 38","Rule 3","Rule 3","Rule 3","Rule 3"],"state":{"ans":0,"num":0,"a(...TRUNCATED)
{"ans":-10,"num":0,"a":null,"b":null,"c":null,"d":null,"f":null,"j":null,"k":null,"m":100,"p":null,"(...TRUNCATED)
-10
"<ans>\n <step>\n <linenumber>1</linenumber>\n <program_state>\n <ans>0</ans>\n <m>(...TRUNCATED)
etp-uk-SOS-bulb_switch.imp
int i, ans, n; i = 1; n = 10; while((i * i) <= n) { i = (i + 1); ans = (ans + 1); }
bulb_switch.imp
SOS
"<program> ::= <decl> <stmt_list>\n<decl> ::= 'int' <SP> <ids> <SP> ';'\n<ids> ::= <id>(...TRUNCATED)
"ℤ := Set of integers\n𝔹 := {true, false} , set of booleans\n𝜎 := { ID ↦ ℤ }\nv := integ(...TRUNCATED)
IMP_SOS
int i, ans, n; i = 1; n = 10; while((i * i) <= n) { i = (i + 1); ans = (ans + 1); }
false
true
[{"line_number":1,"rule":["Rule 38","Rule 3","Rule 3","Rule 3"],"state":{"ans":0,"num":null,"a":null(...TRUNCATED)
{"ans":3,"num":null,"a":null,"b":null,"c":null,"d":null,"f":null,"j":null,"k":null,"m":null,"p":null(...TRUNCATED)
3
"<ans>\n <step>\n <linenumber>1</linenumber>\n <program_state>\n <ans>0</ans>\n <i>(...TRUNCATED)
etp-uk-SOS-bulb_switch_2.imp
"int n, k, ans;\nn = 3;\nk = 1;\nif(k == 0)\n{\n ans = 1;\n halt;\n}\nif(n == 1)\n{\n ans =(...TRUNCATED)
bulb_switch_2.imp
SOS
"<program> ::= <decl> <stmt_list>\n<decl> ::= 'int' <SP> <ids> <SP> ';'\n<ids> ::= <id>(...TRUNCATED)
"ℤ := Set of integers\n𝔹 := {true, false} , set of booleans\n𝜎 := { ID ↦ ℤ }\nv := integ(...TRUNCATED)
IMP_SOS
"int n, k, ans;\nn = 3;\nk = 1;\nif(k == 0)\n{\n ans = 1;\n halt;\n}\nif(n == 1)\n{\n ans =(...TRUNCATED)
false
true
[{"line_number":1,"rule":["Rule 38","Rule 3","Rule 3","Rule 3"],"state":{"ans":0,"num":null,"a":null(...TRUNCATED)
{"ans":4,"num":null,"a":null,"b":null,"c":null,"d":null,"f":null,"j":null,"k":1,"m":null,"p":null,"q(...TRUNCATED)
4
"<ans>\n <step>\n <linenumber>1</linenumber>\n <program_state>\n <ans>0</ans>\n <k>(...TRUNCATED)
etp-uk-SOS-clumsy_fac.imp
"int ans, s, i, n, t;\nn = 10;\ns = 1;\ni = n;\nwhile(i > 0)\n{\n t = i;\n if((i - 1) > 0)\n (...TRUNCATED)
clumsy_fac.imp
SOS
"<program> ::= <decl> <stmt_list>\n<decl> ::= 'int' <SP> <ids> <SP> ';'\n<ids> ::= <id>(...TRUNCATED)
"ℤ := Set of integers\n𝔹 := {true, false} , set of booleans\n𝜎 := { ID ↦ ℤ }\nv := integ(...TRUNCATED)
IMP_SOS
"int ans, s, i, n, t;\nn = 10;\ns = 1;\ni = n;\nwhile(i > 0)\n{\n t = i;\n if((i - 1) > 0)\n (...TRUNCATED)
false
true
[{"line_number":1,"rule":["Rule 38","Rule 3","Rule 3","Rule 3","Rule 3","Rule 3"],"state":{"ans":0,"(...TRUNCATED)
{"ans":12,"num":null,"a":null,"b":null,"c":null,"d":null,"f":null,"j":null,"k":null,"m":null,"p":nul(...TRUNCATED)
12
"<ans>\n <step>\n <linenumber>1</linenumber>\n <program_state>\n <ans>0</ans>\n <i>(...TRUNCATED)
End of preview. Expand in Data Studio

Overview

There are 9 subsets:

  • PEP with standard (pep-k) and nonstandard semantics (pep-mk)
  • POP no semantics (pop), with standard (pop-k) and nonstandard semantics (pop-mk)
  • SRP with standard (srp-k) and nonstandard semantics (srp-mk)
  • ETP with standard semantics (etp-k) and nonstandard semantics (etp-mk).

Usage

from datasets import load_dataset
# load the pep dataset with standard semantics
pep_uk = load_dataset("EngineeringSoftware/Neurips25", "pep-k") 
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