一种基于执行路径状态比对的科学计算程序等效性判定方法

摘要

科学计算程序的计算等效性判定是科学计算领域的重要问题.科学计算程序在算法改进、程序优化和版本迭代过程中经常对函数进行等价转换,转换前后的同一函数需要确保其计算过程的等效性.针对该问题,提出基于程序路径的状态匹配验证方法——SCEP,通过对程序不同版本在相同的输入空间的路径状态进行约束求解和精确比对,判定其计算的等效性.将SCEP方法与已有的判定方法在多个库函数组成的spcLib测试程序集上进行了对比实验,结果表明SCEP能判定更多的函数转换类型,不仅可用于"Fortran-to-Fortran"源码等效性检查,还能对"Fortran-to-C/C++"源码转换进行等价性判定.该方法有助于为科学计算程序的优化改进过程和向C/C++迁移过程提供完备的计算等效性保证.