在CBMC中表达“精确一次”的更好方法

Question

我正努力想出一个更好的解决方案，在CBMC (C有界模型检查器)中声明一个“精确一次”的属性。我的意思是，一行中的一个元素位置应该有值1(或任何可以作为布尔值true检查的正数)，其余的都必须是零。

M=4

for(i=0;i<M;i++){
__CPROVER_assume( (update[i][0]) ?  
    ( !(update[i][1]) && !(update[i][2])  &&!(update[i][3]) ) :         
     ((update[i][1]) ?  (!(update[i][2])  && !(update[i][3]) ) :                  
     ((update[i][2]) ? !update[i][3] : update[i][3] )) )   ;
}`

对我来说，这是个大问题。假设M=8，我必须做这样的事情：

for(i=0;i<M;i++){
   __CPROVER_assume( (update[i][0]) ?  ( !(update[i][1]) && !(update[i][2])  && !(update[i][3]) && (update[i][4]) && !(update[i][5])  && !(update[i][6]) && !(update[i][7]) )  :
           ((update[i][1]) ?  (!(update[i][2])  && !(update[i][3]) && !(update[i][4]) && !(update[i][5])  && !(update[i][6]) && !(update[i][7]) ) :
             ((update[i][2]) ? ((!update[i][3]) && !(update[i][4]) && !(update[i][5])  && !(update[i][6]) && !(update[i][7]))  :
                   ((update[i][3]) ? (!(update[i][4]) && !(update[i][5])  && !(update[i][6]) && !(update[i][7]))  : 
                   ((update[i][4]) ? (!(update[i][5])  && !(update[i][6]) && !(update[i][7])) : 
                      ((update[i][5]) ? (!(update[i][6]) && !(update[i][7])) :  
                         ((update[i][6]) ? !(update[i][7]) : (update[i][7])))))))) ;
}

检查违反一次是很容易的，但声明它看起来不平凡。我可能还有一个选择:将二维数组问题声明为一维位向量问题，然后执行一些智能xor。但我现在还不确定。

有谁能更好地解决这个问题吗？

Answer 1

如何计算真值的数量，然后检查有多少：

for (i = 0; i < M; i++) {
    int n_true = 0;
    int j;

    for (j = 0; j < M; j++) {
        n_true += (update[i][j] ? 1 : 0);
    }

    __CPROVER_assume(n_true == 1);
}