Generación aleatoria de programas C con coma flotante

Question

¿Alguien conoce un generador aleatorio de programas C que incluya cálculos de coma flotante?

Estoy buscando algo que se parezca un poco a Csmith, excepto que Csmith no genera expresiones de coma flotante, y que genera toneladas de otras construcciones, por lo que es un poco difícil de modificar. La generación de cálculos secuenciales sería un buen comienzo para mi propósito siempre que estos incluyan algunos de coma flotante. Condicionales sería incluso mejor, pero no necesitaría bucles, punteros o incluso arreglos.

Dado que muchos lenguajes utilizan una sintaxis similar a C, tal generador puede no ser específico de C. Incluso si es específico de otro lenguaje tipo C, podría ser capaz de procesar un programa generado por texto. ese lenguaje en un programa de C.

EDITAR: aquí hay un fragmento de un programa generado por Csmith para aclarar lo que estoy buscando.

... 
int64_t *l_374 = &g_189; 
int32_t l_375 = (-1L); 
int i, j, k; 
l_375 &= ((g_106 == ((*l_374) = (&g_324[4] == l_373[0][0][5]))) < 0x80C8L); 
return (*g_207); 
... 

También debo aclarar que, teniendo un programa csmith y sustituyendo, por ejemplo, int64_t con float puede dar un programa en C sintácticamente correcta, es casi seguro que no dará un programa definido. Puedo probar si un programa sustituido contiene un comportamiento indefinido, pero esto no es barato, y si tengo que rechazar el 99% de los programas sustituidos porque no están definidos, el proceso será demasiado lento para ser útil.

Answer 1

He empezado en un pequeño floating-point fuzzer. Hace poco por ahora, pero tienes que comenzar con algo.

Aquí es un ejemplo de uso para comparar compiladores que generan instrucciones SSE2, que reclamo tiene ninguna excusa para generar resultados diferentes:

#include <stdio.h> 
double x0 = 35945970.47e-83; 
double x1 = (973e-37+(5626073.612783921311173024e-76*231.106261545926274055e1*66390306733994e-1*420514.99786508*654374994.1249111e-35*5201.6039804e56)+(2.93604195+33e-50)+(969222843.32046212043603+1734e01)+(0166605914e8+6701040019050623e-23+32591206968562.6e-11+90771798.753788905)+(328e-49/944642906580982081e7)); 

int main(){ 
    x0 = (((x1*534425399171e0)*(x1*x0*x0)*(x1*x0*57063248719.703555336277392e-36*x0*472e57*65189741246535e-1)*x1*(x1/22393742341e70)*(x1+x0+x0+x0))-((843193503867271987e3*61.949746266e23*x1*x1*x0)/(x1/x1))); 
    x0 = ((x0+x1+x1+x1+x0)-(x0*506680.0005767722e66*396.650621163*70798334426455964.1*x1*305369e14)); 
    x1 = 660098705340e-21; 
    printf("%a\n", x0); 
} 

Para este programa, gcc y clang (que en esta plataforma generar instrucciones SSE2) generar ejecutables que calculan la misma cosa:

~/genfloat $ gcc t.c ; ./a.out 
0x1.5c5a77a63c1d6p+430 
~/genfloat $ clang t.c ; ./a.out 
0x1.5c5a77a63c1d6p+430 

también tengo la intención de probar un analizador estático que se supone para predecir todos los posibles resultados que se pueden obtener con un programa compilado con instrucciones x87, derramando algunos resultados intermedios a las posiciones de memoria de doble precisión de una manera impredecible:

~/genfloat $ frama-c -val -float-hex -all-rounding-modes t.c 
... 
     x0 ∈ [0x1.5c5a77a63c1cap430 .. 0x1.5c5a77a63c1e8p430] 

Lo anterior es una reivindicación fuerte que tiene que ser probado.

Answer 2

Mi programa manydl.c está haciendo algo muy similar (en enteros). Puede adaptarlo bastante fácilmente a sus necesidades.

me escribió que como un pequeño truco para convencer a algunas personas, especialmente Jacques Pitrat, que un sistema Linux puede dlopen un montón muy grande (más de cientos de miles) de los objetos compartidos, que el programa de generación de código C aleatoria -enfocado en números enteros - y compila y dlopen -s luego ejecuta muchos de ellos. Podría adaptarlo a las necesidades de coma flotante. Diseñé mi manydl.c para que genere programas C aleatorios pero que terminen, por lo que podría adaptarlo a float (simplemente elija operaciones que son terminantes y baratas, como yo lo hice).

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