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静的解析とAda:コンパイラを超えた保証への歩み

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"最も信頼できるバグは、実行される前に死ぬバグである。"

バグの多くは、**「書いた本人でさえ、気づいていない意図のズレ」**から生まれる。
これをテストで拾おうとする発想は、常に後手である。

Adaはその設計思想の中で、「静的解析」=コンパイル時点での検証による保証を前提としている。
とくにSPARK Adaでは、GNATproveというツールを用いて、コードを数学的に証明可能な構造物へと昇華させる。


静的解析の本質:実行前に設計を証明する

静的解析は、以下の問いに答える:

  • このコードは、定義された契約に違反していないか?
  • この関数は、呼び出されたとき常に正しい状態にあるか?
  • この変数は、未初期化状態で使われていないか?

これらを実行せずに検証する


GNATprove:証明ツールではなく設計の鏡

SPARKの静的解析ツールである GNATprove は、以下の情報を用いてコードを解析する:

  • Pre/Post条件
  • 型制約と範囲情報
  • アクセス可能なメモリ情報(Global/Depends)
  • Loop不変式(loop invariant)
procedure Increment (X : in out Integer)
  with
    Pre  => X < Integer'Last,
    Post => X = X'Old + 1;

この定義により、GNATproveは「Xが上限を超えることはない」と数学的に保証する


コンパイルの先にある「保証」の設計

コンパイルが通ること=安全、ではない。
Adaの世界では、「構文が正しいこと」と「意図が正しいこと」は分けて考える。

静的解析は、構文上の正当性を超えて、設計意図が保証されているかどうかをチェックする。


設計段階で証明される世界

SPARKでは、コードが完成した瞬間にその正しさを機械的に証明できる。
これは「自動検査」ではなく、設計と仕様が数学的に整合していることの保証である。


結語:保証なき実行は、希望にすぎない

テストでは足りない。レビューも限界がある。
真に信頼されるソフトウェアは、論理的に破綻のない構造でのみ成立する

静的解析とは、**開発者の主観を越えた“第三の目”**であり、Adaはそのための言語である。

"検証されない設計は、設計ではなく賭けである。"

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