Verification and application of program transformations

Abstract

A programtranszformáció és a refaktorálás alapvető elemei a szoftverfejlesztési folyamatnak. A refaktorálást a kezdetektől próbálják szoftvereszközökkel támogatni, amelyek megbízhatóan és hatékonyan valósítják meg a szoftverminőséget javító, a működést nem érintő programtranszformációkat. A statikus elemzésre alapuló hibakeresés és a refaktorálási transzformációk az akadémiában és a kutatás-fejlesztésben is nagy érdeklődésre tartanak számot, ám még ennél is fontosabb a szerepük a nagy bonyolultságú szoftvereket készítő vállalatoknál. Egyre pontosabbak és megbízhatóbbak a szoftverfejlesztést támogató eszközök, de bőven van még min javítani. A disszertáció olyan definíciós és verifikációs módszereket tárgyal, amelyekkel megbízhatóbb és szélesebb körben használt programtranszformációs eszközöket tudunk készíteni. A dolgozat a statikus és a dinamikus verifikációt is érinti. Elsőként egy újszerű, tömör leíró nyelvet mutat be L-attribútum grammatikákhoz, amelyet tulajdonságalapú teszteléshez használt véletlenszerű adatgenerátorra képezünk le. Ehhez egy esettanulmány társul, amely az Erlang programozási nyelv grammatikáját, majd a teszteléshez való felhasználását mutatja be. A tesztelés mellett a formális helyességbizonyítás kérdését is vizsgáljuk, ehhez bevezetünk egy refaktorálások leírására szolgáló nyelvet, amelyben végrehajtható és automatikusan bizonyítható specifikációkat tudunk megadni. A nyelv környezetfüggő és feltételes termátíráson, stratégiákon és úgynevezett refaktorálási sémákon alapszik. Végül, de nem utolsó sorban a programtranszformációk egy speciális alkalmazása kerül bemutatásra, amikor egy refaktoráló keretrendszert előfordítóként használunk a feldolgozott programozási nyelv kiterjesztésére. Utóbbi módszerrel könnyen implementálható az Erlang nyelvben a kódmigráció.