rust z3 parallel solve all feasible value

details

I have a requirement,which is solve all feasible result,and the expression have only unknown.I use rust z3 to do that,but efficiency too slow!

my thinking

For example,I have a expression like “param < 123456789”.

In my code:

  1. I will solve a mid_value first
  2. I will gradually add assertions,this assertions like “param != mid_value”.
  3. Repeatedly,maybe i can get all feasible values.

my code

pub fn evaluate_exp_with_unknown(_expression: &str) -> Result<(u128, u128), ExpressionCaclError> {
    // z3上下文以及求解器
    let cfg = Config::new();
    let ctx = Context::new(&cfg);
    let solver = Solver::new(&ctx);
    // 去除空格
    let _expression = _expression.replace(" ", "");
    // 用&&分割表达式
    let _expressions = _expression.split("&&");

    // 得到变量,此时的exp应该只有一个未知数
    let temps = get_all_variables(&_expression);
    // 第一个即为未知数
    let param = temps.first().unwrap();
    // 创建z3未知数
    let x = Int::new_const(&ctx, param.as_str());
    // 添加基本约束,未知数>0
    solver.assert(&x.ge(&Int::from_i64(&ctx, 0)));

    // 遍历每个表达式,为求解器分别加上约束
    for _exp in _expressions {
        println!("now expression {:?}", _exp);
        // 得到中缀表达式
        let re = Regex::new(r"([a-zA-Z_][a-zA-Z0-9_]*|[0-9]+|[+-*/()<>!=])").unwrap();
        let infix: Vec<String> = re
            .find_iter(_exp.as_bytes())
            .map(|mat| String::from_utf8(mat.as_bytes().to_vec()).unwrap())
            .collect();
        println!("infix {:?}", infix);

        // 中缀转后缀
        let y = infix_to_postfix(infix);
        println!("表达式 {:?}", y);
        // 计算后缀表达式,为求解器加上约束
        evaluate_postfix_with_unknown(&solver, y.clone(), x.clone());
        // println!("now constraint {:?}", &solver.get_assertions());
    }
    let mut _new_param: Vec<u128> = vec![];
    let context = solver.get_context();
    for ether in (1_000_000_000_000_000_000u64..=10_000_000_000_000_000_000)
        .step_by(1_000_000_000_000_000_000)
    {
        let ether_value = ast::Int::from_u64(context, ether);
        solver.push(); // 保留回退点
        solver.assert(&x._eq(&ether_value)); // 添加约束

        match solver.check() {
            SatResult::Sat => {
                println!("{:?} 是解", ether_value);
                // 如果 ether 是解,添加 param >= ether 的约束
                solver.pop(1); // 回退到之前的状态
                solver.push(); // 保存当前状态
                solver.assert(&x.gt(&ether_value));
            }
            SatResult::Unsat | SatResult::Unknown => {
                solver.pop(1); // 回退到之前的状态
                if !ether.eq(&1_000_000_000_000_000_000u64) {
                    _new_param.push((ether - 1_000_000_000_000_000_000u64) as u128);
                }
                break;
            }
        }
    }
    println!("经过初次筛选后的范围长度{:?}", _new_param[0]);
    println!("当前求解器的约束{:?}", solver.get_assertions());
    // todo 求解太慢了,需要进行并行计算,但是z3并不能在多线程中安全使用
    match solver.check() {
        SatResult::Sat => {
            // 找到第一个解
            let mut mid_value = solver.get_model().unwrap().eval(&x, true).unwrap();
            println!("第一个解 {:?}", mid_value);
            // 保留
            _new_param.push(mid_value.as_u64().unwrap().into());
            // 做循环,直到没有解情况
            loop {
                // 保留回退点
                solver.push();
                // 添加约束,需要当前解不重复
                solver.assert(&x._eq(&mid_value).not());
                // 检查是否有解
                match solver.check() {
                    SatResult::Sat => {
                        // 更新解
                        mid_value = solver.get_model().unwrap().eval(&x, true).unwrap();
                        println!("{:?}是解", mid_value);
                        // 插入解
                        _new_param.push(mid_value.as_u64().unwrap().into());
                    }
                    SatResult::Unsat | SatResult::Unknown => {
                        // 无解则break
                        solver.pop(1);
                        break;
                    }
                }
            }
        }
        SatResult::Unsat | SatResult::Unknown => {
            return Err(ExpressionCaclError::SyntaxError);
        }
    }
    // 返回值
    let (max, min) = find_max_min(&_new_param).unwrap();
    Ok((min, max))
}

questions

  1. effiency too slow
  2. how to parallel to solve
  3. Is better way to solve it ?

New contributor

hugr kai is a new contributor to this site. Take care in asking for clarification, commenting, and answering.
Check out our Code of Conduct.

Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức sự kiện 5 sao Thông tin về chúng tôi Dịch vụ sinh nhật bé trai Dịch vụ sinh nhật bé gái Sự kiện trọn gói Các tiết mục giải trí Dịch vụ bổ trợ Tiệc cưới sang trọng Dịch vụ khai trương Tư vấn tổ chức sự kiện Hình ảnh sự kiện Cập nhật tin tức Liên hệ ngay Thuê chú hề chuyên nghiệp Tiệc tất niên cho công ty Trang trí tiệc cuối năm Tiệc tất niên độc đáo Sinh nhật bé Hải Đăng Sinh nhật đáng yêu bé Khánh Vân Sinh nhật sang trọng Bích Ngân Tiệc sinh nhật bé Thanh Trang Dịch vụ ông già Noel Xiếc thú vui nhộn Biểu diễn xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức tiệc uy tín Khám phá dịch vụ của chúng tôi Tiệc sinh nhật cho bé trai Trang trí tiệc cho bé gái Gói sự kiện chuyên nghiệp Chương trình giải trí hấp dẫn Dịch vụ hỗ trợ sự kiện Trang trí tiệc cưới đẹp Khởi đầu thành công với khai trương Chuyên gia tư vấn sự kiện Xem ảnh các sự kiện đẹp Tin mới về sự kiện Kết nối với đội ngũ chuyên gia Chú hề vui nhộn cho tiệc sinh nhật Ý tưởng tiệc cuối năm Tất niên độc đáo Trang trí tiệc hiện đại Tổ chức sinh nhật cho Hải Đăng Sinh nhật độc quyền Khánh Vân Phong cách tiệc Bích Ngân Trang trí tiệc bé Thanh Trang Thuê dịch vụ ông già Noel chuyên nghiệp Xem xiếc khỉ đặc sắc Xiếc quay đĩa thú vị
Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa
Thiết kế website Thiết kế website Thiết kế website Cách kháng tài khoản quảng cáo Mua bán Fanpage Facebook Dịch vụ SEO Tổ chức sinh nhật