src/csolver.cc

   1 #include "csolver.h"
   2 #include "set.h"
   3 #include "mutableset.h"
   4 #include "element.h"
   5 #include "boolean.h"
   6 #include "predicate.h"
   7 #include "order.h"
   8 #include "table.h"
   9 #include "function.h"
  10 #include "satencoder.h"
  11 #include "sattranslator.h"
  12 #include "tunable.h"
  13 #include "orderencoder.h"
  14 #include "polarityassignment.h"
  15
  16 CSolver::CSolver() : unsat(false) {
  17         constraints = allocDefHashSetBoolean();
  18         allBooleans = allocDefVectorBoolean();
  19         allSets = allocDefVectorSet();
  20         allElements = allocDefVectorElement();
  21         allPredicates = allocDefVectorPredicate();
  22         allTables = allocDefVectorTable();
  23         allOrders = allocDefVectorOrder();
  24         allFunctions = allocDefVectorFunction();
  25         tuner = allocTuner();
  26         satEncoder = allocSATEncoder(this);
  27 }
  28
  29 /** This function tears down the solver and the entire AST */
  30
  31 CSolver::~CSolver() {
  32         deleteHashSetBoolean(constraints);
  33
  34         uint size = getSizeVectorBoolean(allBooleans);
  35         for (uint i = 0; i < size; i++) {
  36                 delete getVectorBoolean(allBooleans, i);
  37         }
  38         deleteVectorBoolean(allBooleans);
  39
  40         size = getSizeVectorSet(allSets);
  41         for (uint i = 0; i < size; i++) {
  42                 delete getVectorSet(allSets, i);
  43         }
  44         deleteVectorSet(allSets);
  45
  46         size = getSizeVectorElement(allElements);
  47         for (uint i = 0; i < size; i++) {
  48                 delete getVectorElement(allElements, i);
  49         }
  50         deleteVectorElement(allElements);
  51
  52         size = getSizeVectorTable(allTables);
  53         for (uint i = 0; i < size; i++) {
  54                 delete getVectorTable(allTables, i);
  55         }
  56         deleteVectorTable(allTables);
  57
  58         size = getSizeVectorPredicate(allPredicates);
  59         for (uint i = 0; i < size; i++) {
  60                 delete getVectorPredicate(allPredicates, i);
  61         }
  62         deleteVectorPredicate(allPredicates);
  63
  64         size = getSizeVectorOrder(allOrders);
  65         for (uint i = 0; i < size; i++) {
  66                 delete getVectorOrder(allOrders, i);
  67         }
  68         deleteVectorOrder(allOrders);
  69
  70         size = getSizeVectorFunction(allFunctions);
  71         for (uint i = 0; i < size; i++) {
  72                 delete getVectorFunction(allFunctions, i);
  73         }
  74         deleteVectorFunction(allFunctions);
  75         deleteSATEncoder(satEncoder);
  76         deleteTuner(tuner);
  77 }
  78
  79 Set *CSolver::createSet(VarType type, uint64_t *elements, uint numelements) {
  80         Set *set = new Set(type, elements, numelements);
  81         pushVectorSet(allSets, set);
  82         return set;
  83 }
  84
  85 Set *CSolver::createRangeSet(VarType type, uint64_t lowrange, uint64_t highrange) {
  86         Set *set = new Set(type, lowrange, highrange);
  87         pushVectorSet(allSets, set);
  88         return set;
  89 }
  90
  91 MutableSet *CSolver::createMutableSet(VarType type) {
  92         MutableSet *set = allocMutableSet(type);
  93         pushVectorSet(allSets, set);
  94         return set;
  95 }
  96
  97 void CSolver::addItem(MutableSet *set, uint64_t element) {
  98         addElementMSet(set, element);
  99 }
 100
 101 uint64_t CSolver::createUniqueItem(MutableSet *set) {
 102         uint64_t element = set->low++;
 103         addElementMSet(set, element);
 104         return element;
 105 }
 106
 107 Element *CSolver::getElementVar(Set *set) {
 108         Element *element = new ElementSet(set);
 109         pushVectorElement(allElements, element);
 110         return element;
 111 }
 112
 113 Element *CSolver::getElementConst(VarType type, uint64_t value) {
 114         Element *element = new ElementConst(value, type);
 115         pushVectorElement(allElements, element);
 116         return element;
 117 }
 118
 119 Boolean *CSolver::getBooleanVar(VarType type) {
 120         Boolean *boolean = new BooleanVar(type);
 121         pushVectorBoolean(allBooleans, boolean);
 122         return boolean;
 123 }
 124
 125 Function *CSolver::createFunctionOperator(ArithOp op, Set **domain, uint numDomain, Set *range,OverFlowBehavior overflowbehavior) {
 126         Function *function = new FunctionOperator(op, domain, numDomain, range, overflowbehavior);
 127         pushVectorFunction(allFunctions, function);
 128         return function;
 129 }
 130
 131 Predicate *CSolver::createPredicateOperator(CompOp op, Set **domain, uint numDomain) {
 132         Predicate *predicate = new PredicateOperator(op, domain,numDomain);
 133         pushVectorPredicate(allPredicates, predicate);
 134         return predicate;
 135 }
 136
 137 Predicate *CSolver::createPredicateTable(Table *table, UndefinedBehavior behavior) {
 138         Predicate *predicate = new PredicateTable(table, behavior);
 139         pushVectorPredicate(allPredicates, predicate);
 140         return predicate;
 141 }
 142
 143 Table *CSolver::createTable(Set **domains, uint numDomain, Set *range) {
 144         Table *table = new Table(domains,numDomain,range);
 145         pushVectorTable(allTables, table);
 146         return table;
 147 }
 148
 149 Table *CSolver::createTableForPredicate(Set **domains, uint numDomain) {
 150         return createTable(domains, numDomain, NULL);
 151 }
 152
 153 void CSolver::addTableEntry(Table *table, uint64_t *inputs, uint inputSize, uint64_t result) {
 154         table->addNewTableEntry(inputs, inputSize, result);
 155 }
 156
 157 Function *CSolver::completeTable(Table *table, UndefinedBehavior behavior) {
 158         Function *function = new FunctionTable(table, behavior);
 159         pushVectorFunction(allFunctions,function);
 160         return function;
 161 }
 162
 163 Element *CSolver::applyFunction(Function *function, Element **array, uint numArrays, Boolean *overflowstatus) {
 164         Element *element = new ElementFunction(function,array,numArrays,overflowstatus);
 165         pushVectorElement(allElements, element);
 166         return element;
 167 }
 168
 169 Boolean *CSolver::applyPredicate(Predicate *predicate, Element **inputs, uint numInputs) {
 170         return applyPredicateTable(predicate, inputs, numInputs, NULL);
 171 }
 172
 173 Boolean *CSolver::applyPredicateTable(Predicate *predicate, Element **inputs, uint numInputs, Boolean *undefinedStatus) {
 174         Boolean *boolean = new BooleanPredicate(predicate, inputs, numInputs, undefinedStatus);
 175         pushVectorBoolean(allBooleans, boolean);
 176         return boolean;
 177 }
 178
 179 Boolean *CSolver::applyLogicalOperation(LogicOp op, Boolean **array, uint asize) {
 180         return new BooleanLogic(this, op, array, asize);
 181 }
 182
 183 void CSolver::addConstraint(Boolean *constraint) {
 184         addHashSetBoolean(constraints, constraint);
 185 }
 186
 187 Order *CSolver::createOrder(OrderType type, Set *set) {
 188         Order *order = new Order(type, set);
 189         pushVectorOrder(allOrders, order);
 190         return order;
 191 }
 192
 193 Boolean *CSolver::orderConstraint(Order *order, uint64_t first, uint64_t second) {
 194         Boolean *constraint = new BooleanOrder(order, first, second);
 195         pushVectorBoolean(allBooleans,constraint);
 196         return constraint;
 197 }
 198
 199 int CSolver::startEncoding() {
 200         naiveEncodingDecision(this);
 201         computePolarities(this);
 202         orderAnalysis(this);
 203         encodeAllSATEncoder(this, satEncoder);
 204         int result = solveCNF(satEncoder->cnf);
 205         model_print("sat_solver's result:%d\tsolutionSize=%d\n", result, satEncoder->cnf->solver->solutionsize);
 206         for (int i = 1; i <= satEncoder->cnf->solver->solutionsize; i++) {
 207                 model_print("%d, ", satEncoder->cnf->solver->solution[i]);
 208         }
 209         model_print("\n");
 210         return result;
 211 }
 212
 213 uint64_t CSolver::getElementValue(Element *element) {
 214         switch (GETELEMENTTYPE(element)) {
 215         case ELEMSET:
 216         case ELEMCONST:
 217         case ELEMFUNCRETURN:
 218                 return getElementValueSATTranslator(this, element);
 219         default:
 220                 ASSERT(0);
 221         }
 222         exit(-1);
 223 }
 224
 225 bool CSolver::getBooleanValue(Boolean *boolean) {
 226         switch (GETBOOLEANTYPE(boolean)) {
 227         case BOOLEANVAR:
 228                 return getBooleanVariableValueSATTranslator(this, boolean);
 229         default:
 230                 ASSERT(0);
 231         }
 232         exit(-1);
 233 }
 234
 235 HappenedBefore CSolver::getOrderConstraintValue(Order *order, uint64_t first, uint64_t second) {
 236         return getOrderConstraintValueSATTranslator(this, order, first, second);
 237 }
 238