इंटेलीज आईडीईए स्टेटिक विश्लेषण बनाम मानव मन

बहुत पहले नहीं, मैंने जावा कोड के लिए IntelliJ IDEA स्टेटिक विश्लेषक के आउटपुट का अध्ययन किया और एक दिलचस्प मामला सामने आया। चूंकि संबंधित कोड टुकड़ा खुला स्रोत नहीं है, इसलिए मैंने इसे अज्ञात कर दिया और इसे बाहरी निर्भरता से हटा दिया। हम मानते हैं कि वह इस तरह दिखता था:

private static List<Integer> process(Map<String, Integer> options, List<String> inputs) { List<Integer> res = new ArrayList<>(); int cur = -1; for (String str : inputs) { if (str.startsWith("-")) if (options.containsKey(str)) { if (cur == -1) cur = options.get(str); } else if (options.containsKey("+" + str)) { if (cur == -1) cur = res.isEmpty() ? -1 : res.remove(res.size() - 1); if (cur != -1) res.add(cur + str.length()); } } return res; } 

कोड की तरह कोड है, कुछ बदल रहा है, कुछ किया जा रहा है, लेकिन स्थिर विश्लेषक को यह पसंद नहीं आया। यहाँ हम दो चेतावनी देखते हैं:

अभिव्यक्ति res.isEmpty() IDE कहता है कि स्थिति हमेशा सत्य होती है, और res.isEmpty() पर cur कि असाइनमेंट निरर्थक है, क्योंकि समान मान पहले से ही इस चर में निहित है। यह देखना आसान है कि असाइनमेंट समस्या पहली समस्या का प्रत्यक्ष परिणाम है। यदि res.isEmpty() वास्तव में हमेशा सच होता है, तो स्ट्रिंग कम हो जाती है

 if (cur == -1) cur = -1; 

यह वास्तव में शानदार है। लेकिन अभिव्यक्ति हमेशा सच क्यों है? आखिरकार, res एक सूची है, इसे एक ही चक्र में भरा जाता है। लूप के पुनरावृत्तियों की संख्या और हम किन शाखाओं में जाते हैं यह इनपुट मापदंडों पर निर्भर करता है जो आईडीई को पता नहीं चल सकता है। हम पिछले पुनरावृत्ति पर फिर से शुरू करने के लिए एक तत्व जोड़ सकते हैं, और फिर सूची खाली नहीं होगी।

मैंने पहली बार इस कोड को देखा और इस मामले से निपटने के लिए बहुत समय बिताया। सबसे पहले, मैं लगभग आश्वस्त था कि मैं विश्लेषक में एक बग भर में आया था, और मुझे इसे ठीक करना होगा। चलो देखते हैं कि क्या ऐसा है।

सबसे पहले, हम उन सभी लाइनों को चिह्नित करेंगे जहां विधि की स्थिति बदलती है। यह परिवर्तनशील चर या res सूची में परिवर्तन है:

 private static List<Integer> process(Map<String, Integer> options, List<String> inputs) { List<Integer> res = new ArrayList<>(); int cur = -1; for (String str : inputs) { if (str.startsWith("-")) if (options.containsKey(str)) { if (cur == -1) cur = options.get(str); // A } else if (options.containsKey("+" + str)) { if (cur == -1) cur = res.isEmpty() ? -1 : // B res.remove(res.size() - 1); // C if (cur != -1) res.add(cur + str.length()); // D } } return res; } 

लाइनें 'A' और 'B' ( 'B' सशर्त विवरण की पहली शाखा है) परिवर्तनशील cur बदलें, 'D' सूची को बदलता है, और 'C' (सशर्त विवरण की दूसरी शाखा) सूची और चर दोनों को बदलता है। यह हमारे लिए मायने रखता है कि क्या cur -1 में निहित है और क्या सूची खाली है। यही है, आपको चार राज्यों की निगरानी करने की आवश्यकता है:

स्ट्रिंग 'A' बदल जाता है अगर इससे पहले -1 था। और हमें नहीं पता कि परिणाम -1 होगा या नहीं। इसलिए, दो विकल्प संभव हैं:

स्ट्रिंग 'B' भी तभी काम करता है जब cur -1 । उसी समय, जैसा कि हमने पहले ही देखा है, सिद्धांत रूप में, वह कुछ भी नहीं करता है। लेकिन हम ध्यान दें कि यह रिब तस्वीर को पूरा करने के लिए है:

पिछले वाले की तरह, स्ट्रिंग 'C' , cur == -1 साथ काम करता है और इसे मनमाने ढंग से (जैसे 'A' ) बदलता है। लेकिन एक ही समय में, यह अभी भी गैर-खाली सूची को रिक्त में बदल सकता है, या एक से अधिक तत्व होने पर गैर-खाली छोड़ सकता है।

अंत में, स्ट्रिंग 'D' सूची के आकार को बढ़ाता है: यह खाली को गैर-रिक्त कर सकता है, या गैर-रिक्त को बढ़ा सकता है। यह गैर-रिक्त को रिक्त में नहीं बदल सकता है:

यह हमें क्या देता है? कुछ भी नहीं। यह पूरी तरह से समझ से बाहर है कि क्यों हालत res.isEmpty() हमेशा सच होती है।

वास्तव में, हमने गलत शुरुआत की। इस मामले में, प्रत्येक चर की स्थिति को अलग से मॉनिटर करना पर्याप्त नहीं है। यहां सहसंबद्ध राज्य एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। सौभाग्य से, इस तथ्य के कारण कि 2+2 = 2*2 , हमारे पास उनमें से केवल चार हैं:

एक दोहरी सीमा के साथ, मैंने प्रारंभिक अवस्था को चिह्नित किया जो हमारे पास विधि में प्रवेश करते समय है। खैर, फिर से कोशिश करें। 'A' किसी भी res लिए cur बदलता है या बचाता है, res नहीं बदलता है:

'B' केवल cur == -1 && res.isEmpty() साथ काम करता है और कुछ भी नहीं करता है। जोड़ना:

'C' केवल cur == -1 && !res.isEmpty() साथ काम करता है। उसी समय, मनमाने ढंग से परिवर्तन और परिवर्तन दोनों: 'C' बाद हम किसी भी अवस्था में समाप्त हो जाते हैं:

अंत में, 'D' cur != -1 && res.isEmpty() में शुरू हो सकता है cur != -1 && res.isEmpty() और सूची को गैर-रिक्त बनाएं, या cur != -1 && !res.isEmpty() में प्रारंभ करें cur != -1 && !res.isEmpty() और वहीं रहें:

पहली नज़र में ऐसा लगता है कि यह केवल बदतर हो गया है: ग्राफ़ अधिक जटिल हो गया है, और यह स्पष्ट नहीं है कि इसका उपयोग कैसे किया जाए। लेकिन वास्तव में, हम एक समाधान के करीब हैं। तीर अब हमारी पद्धति के निष्पादन के पूरे संभावित प्रवाह को दिखाते हैं। चूँकि हम जानते हैं कि हम किस राज्य से शुरू करते हैं, आइए तीर के साथ चलते हैं:

और यहाँ एक बहुत ही दिलचस्प बात सामने आई है। हम निचले बाएं कोने में नहीं जा सकते। और चूंकि हम इसमें नहीं जा सकते हैं, इसका मतलब है कि हम किसी भी तीर 'C' नहीं चल सकते हैं। यही है, लाइन 'C' वास्तव में अप्राप्य है, और 'B' को निष्पादित किया जा सकता है। यह तभी संभव है जब हालत res.isEmpty() वास्तव में हमेशा सच हो! IntelliJ IDEA पूरी तरह से सही है। क्षमा करें, विश्लेषक, व्यर्थ मुझे लगा कि आप छोटी गाड़ी हैं। आप बस इतने स्मार्ट हैं कि मेरे लिए, एक सामान्य व्यक्ति के लिए, आपके साथ पकड़ बनाना कठिन है।

हमारे विश्लेषक के पास कृत्रिम बुद्धिमत्ता की कोई "प्रचार" तकनीक नहीं है, लेकिन वे नियंत्रण प्रवाह विश्लेषण और डेटा प्रवाह विश्लेषण के दृष्टिकोण का उपयोग करते हैं, जो आधी सदी से कम पुरानी नहीं हैं। फिर भी, वह कभी-कभी बहुत ही गैर-तुच्छ निष्कर्ष निकालता है। हालांकि, यह समझ में आता है: लंबे समय तक लोगों के साथ मशीनों के साथ ग्राफ़ बनाने और उन पर चलना बेहतर होता है। एक महत्वपूर्ण अनसुलझे समस्या है: यह केवल एक व्यक्ति को बताने के लिए पर्याप्त नहीं है कि उसके पास एक कार्यक्रम त्रुटि है। सिलिकॉन मस्तिष्क को जैविक को स्पष्ट करना चाहिए कि उसने ऐसा क्यों तय किया, और इसलिए कि जैविक मस्तिष्क समझता है। यदि किसी के पास यह करने के लिए शानदार विचार हैं, तो मुझे आपकी बात सुनकर खुशी होगी। यदि आप अपने विचारों को स्वयं महसूस करने के लिए तैयार हैं, तो हमारी टीम आपके साथ सहयोग करने से इंकार नहीं करेगी!

स्वीकृति परीक्षणों में से एक आपके सामने है: इस उदाहरण के लिए, एक स्पष्टीकरण स्वचालित रूप से उत्पन्न किया जाना चाहिए। यह एक पाठ, एक ग्राफ, एक पेड़, मुहरों के साथ एक तस्वीर हो सकती है - कुछ भी, अगर केवल एक व्यक्ति समझ सकता है।

सवाल खुला रहता है कि विधि के लेखक का क्या मतलब है, और कोड वास्तव में कैसा दिखना चाहिए। उपतंत्र के प्रभारी लोगों ने मुझे बताया कि यह हिस्सा कुछ हद तक छोड़ दिया गया है, और वे खुद नहीं जानते कि इसे कैसे ठीक किया जाए या इसे पूरी तरह से हटा दिया जाए।