程序切片问题与解答
本题涉及程序切片。
a) 定义程序 s 是程序 p 相对于变量 y 的静态结束后向切片意味着什么。 [10%]
程序 p 的一个（静态的，向后的）程序切片 s 是根据切片标准 (V , n) 构建，其中 V 是一组变量名，n 是程序点。
当要执行的下一个语句在 n 时，p 中的语句不能影响变量在V 的值可能是从 p 中移除以形成 s。所以简化是通过删除代码。
b) 考虑以下代码片段，其中 input(x)、input(y) 和 input(z) 从接口或文件输入值，并将它们分别分配给 x、y 和 z。 包含行号以帮助您解释您的答案。
1 . i n p ut ( x ) ;
2 . i n p ut ( y ) ;
3 . i n p ut ( z ) ;
4 . i f ( x <0){
5 . x:=−x ;
6 . z:=−z ; }
7 . w h i l e ( x >0) {
8 . y:= y∗x ;
9 . z:= z+x ;
1 0. x:=x −1;}
1 1. i f ( y <0){
1 2. y:=−y ;}
为这段代码制作程序依赖图，解释你的答案。 注意，不需要包含自环边
c) 再次考虑上面的代码片段。 生成该代码片段关于变量 y 的最小静态后端切片。 确保你的回答是正确的：a) 如果你删除了一个陈述，那么解释为什么你可以删除它； b) 如果您保留声明，请解释原因。 如果您不根据 PDG 证明您的答案是正确的，那么分数将会降低。 [30%]
为了生成关于变量y的最小静态后端切片，我们需要找出在使用变量y之前对其进行的所有修改。
在给定的代码片段中，有两个地方对变量y进行了修改：
-
在第2行进行输入操作：
input(y);这表示我们对变量y进行了初始赋值。 -
在第8行的循环中：
y = y * x;这表示我们对变量y进行了乘法操作。
最小静态后端切片代码如下：
1 . i n p ut ( x ) ;
2 . i n p ut ( y ) ;
4 . i f ( x <0){
5 . x:=−x ;
7 . w h i l e ( x >0) {
8 . y:= y∗x ;
1 0. x:=x −1;}
1 1. i f ( y <0){
1 2. y:=−y ;}
解释：
- 我们保留了第1行的
input(x);，因为变量y在while (x > 0)条件下被使用了，并且被修改了。 - 我们保留了第2行的
input(y);，因为变量y在后续的代码中被使用了，并且被修改了。 - -我们删除了第3行的
input(z);，因为在给定的代码片段中，变量z在后续的代码中没有使用到。
所以关于 PDG 部分，可以删除节点 3、6、9。 其他部分仍然保持原始格式。
d) 解释条件后向切片的含义。 在 y 的初始值至少为 2 的条件下，通过给出上面给出的关于变量 y 的代码片段的最小条件结束切片来说明你的答案。
[20%]
条件后向切片表示在给定条件下，仅包括与条件语句相关的代码以及对条件变量的修改。
因为 y 的初始值为 2 并且 y = y*x 仅当 x>0 时，所以 if (y < 0) 将被阻塞，因为它是无关紧要的，不会影响程序的执行。
最小条件结束切片代码如下：
1 . i n p ut ( x ) ;
2 . i n p ut ( y ) ;
3 . i n p ut ( z ) ;
4 . i f ( x <0){
5 . x:=−x ;
6 . z:=−z ; }
7 . w h i l e ( x >0) {
8 . y:= y∗x ;
9 . z:= z+x ;
1 0. x:=x −1;}
1 1.
1 2.
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本题涉及程序切片。
a) 定义程序 s 是程序 p 相对于变量 y 的静态结束后向切片意味着什么。 [10%]
程序 p 的一个（静态的，向后的）程序切片 s 是根据切片标准 (V , n) 构建，其中 V 是一组变量名，n 是程序点。
当要执行的下一个语句在 n 时，p 中的语句不能影响变量在V 的值可能是从 p 中移除以形成 s。所以简化是通过删除代码。
b) 考虑以下代码片段，其中 input(x)、input(y) 和 input(z) 从接口或文件输入值，并将它们分别分配给 x、y 和 z。 包含行号以帮助您解释您的答案。
1 . i n p ut ( x ) ;
2 . i n p ut ( y ) ;
3 . i n p ut ( z ) ;
4 . i f ( z >0){
5 . z=1;}
e l s e{
6 . z=−1;}
7 . z=2∗z ;
8 . w h i l e ( x >0) {
9 . i f ( z >0){
1 0. z=z+1;}
e l s e{
1 1. z=z−1}
1 2. y=y+x ;
1 3. x=x −1;}
c) 再次考虑上面的代码片段。 生成此代码片段关于变量 z 的最小静态后端切片。 您应该证明您的答案是正确的：对于删除的每个陈述，您应该解释为什么可以删除它
对于保留的每条陈述，您应该解释为什么要保留它。 如果您不根据 PDG 证明您的答案是正确的，那么分数将会降低。 [30%]
在给定的代码片段中，有6个地方对变量z进行了修改：
-
在第3行进行输入操作：
input(z);这表示我们对变量z进行了初始赋值。 -
在5,6,7,10,11行 z 的那些部分有新的值。
最小静态后端切片代码如下：
1 . i n p ut ( x ) ;
2 .
3 . i n p ut ( z ) ;
4 . i f ( z >0){
5 . z=1;}
e l s e{
6 . z=−1;}
7 . z=2∗z ;
8 . w h i l e ( x >0) {
9 . i f ( z >0){
1 0. z=z+1;}
e l s e{
1 1. z=z−1}
1 2.
1 3. x=x −1;}
解释：
- 我们保留了第1行的
input(x);，因为变量z在while (x > 0)条件下被使用了，并且被修改了。 - 我们删除了第2行的
input(y);，因为在给定的代码片段中，变量y在后续的代码中没有使用到。 - -我们保留了第3行的
input(z);，因为变量z在后续的代码中被使用了，并且被修改了。
所以关于 PDG 部分，可以删除节点 2,12。 其他部分仍然保持原始格式。
d) 解释动态后向切片的含义。 通过给出上面给出的代码片段关于变量 z 的最小动态结束切片来说明你的答案，假设输入有 1 分配给 x，7 分配给 y，2 分配给 z。 [20%]
动态后向切片表示在给定的输入和执行路径下，仅包括与输出变量相关的代码以及对输出变量的修改。
根据上面给出的代码片段，我们可以生成关于变量z的最小动态结束切片。根据给定的输入值，假设x被分配为1，y被分配为7，z被分配为2，我们考虑在执行路径下生成切片。
在给定输入和执行路径下，代码片段执行如下：
-
输入操作：
input(x);将输入值1赋给变量x。 -
输入操作：
input(y);将输入值7赋给变量y。 -
输入操作：
input(z);将输入值2赋给变量z。 -
条件语句
if (z > 0)：由于z的初始值为2，满足条件，执行if语句块。 -
在if语句块中，
z = 1;将z的值修改为1。 -
z = 2 * z;将z的值修改为2。 -
进入while循环，由于x的初始值为1，满足条件，进入循环。
-
在while循环中，根据z的值的正负进行条件判断。
-
在if语句块中，
z = z + 1;将z的值增加1。 -
y = y + x;将y的值增加x的值，即7 + 1 = 8。 -
循环结束，执行下一次循环迭代。
-
最后，
x = x - 1;将x的值减少1。
基于上述执行路径和输入值，生成关于变量z的最小动态结束切片如下：
input(x);
input(y);
input(z);
if (z > 0) {
z = 1;
}
z = 2 * z;
while (x > 0) {
if (z > 0) {
z = z + 1;
} else {
z = z - 1;
}
y = y + x;
x = x - 1;
}
请注意，动态后向切片是基于给定的输入和执行路径生成的，如果输入和执行路径不同，则切片可能会有所变化。