Abstract Interpretation

Definition / 释义

抽象解释：一种用于静态程序分析的方法，通过把程序的“具体执行”（对真实输入逐步运行）映射到一个抽象域（如区间、符号集合、类型等）上进行“近似执行”，从而在不运行程序的情况下推断性质（例如变量取值范围、是否可能越界、是否可能出现空指针等）。它通常追求可靠性（soundness）：宁可保守、把可能情况都包含进来，也尽量不漏掉真实可能发生的错误。

Pronunciation / 发音

/ˈæbstrækt ˌɪntərprɪˈteɪʃən/

Etymology / 词源

• abstract 源自拉丁语 abstractus，本义与“抽离、提取”相关，在这里指“从具体细节中抽取出更概括的表示”。
• interpretation 源自拉丁语 interpretatio，意为“解释、阐释”。在编程语境中也可指“解释执行”。
• 合在一起，abstract interpretation 字面意思就是“用抽象的方式来解释（执行）程序”，强调用简化但可证明可靠的模型来模拟程序行为。

Examples / 例句

Abstract interpretation helps us find potential bugs without running the program.
抽象解释可以帮助我们在不运行程序的情况下发现潜在缺陷。

Using abstract interpretation, the analyzer computed an over-approximation of all possible values of x, proving the loop cannot cause an array out-of-bounds error.
通过抽象解释，分析器计算出变量 x 所有可能取值的上近似，从而证明该循环不会导致数组越界错误。

Related Words / 相关词

• Static Analysis
• Abstract Domain
• Soundness
• Over-Approximation
• Fixpoint
• Dataflow Analysis
• Model Checking

Notable Works / 文学与著作中的出现（多见于学术著作）

• Patrick Cousot & Radhia Cousot, “Abstract Interpretation: A Unified Lattice Model for Static Analysis of Programs…”（1977）：提出并奠定该方法的经典论文。
• Flemming Nielson, Hanne Riis Nielson, Chris Hankin, Principles of Program Analysis：多章系统讲解抽象解释与相关静态分析框架。