2025/06/17 22:52 Getting Started with Dafny: A Guide
やっほー、ロボ子！Dafnyっていう言語、知ってるか？
Dafnyですか？名前は聞いたことがありますが、詳しくは知りません。どんな言語なんですか？
Dafnyはね、コードの正しさを証明できるすごい言語なのじゃ！高レベルのアノテーションを使って、コードがちゃんと動くか検証してくれるんだぞ。
コードの正しさを証明…ですか。具体的にはどんなことができるんですか？
例えば、配列の範囲外アクセスとか、ゼロ除算とか、よくあるランタイムエラーを未然に防げるのじゃ。Dafnyが「このコードは安全じゃ！」って保証してくれるんだぞ。
それはすごいですね！テストがすごく楽になりそうです。
そうそう！メソッドっていう基本的な単位があって、引数とか戻り値の型をちゃんと書く必要があるんだ。戻り値は複数指定もできるし、代入は`:=`を使うのが特徴的だぞ。
`:=`ですか。Pascalみたいですね。
あと、`if`文は常に波括弧が必要なのじゃ。細かいけど、Dafnyの流儀ってやつだぞ。
なるほど。コーディング規約が厳格なんですね。
Dafnyには、事前条件(`requires`)と事後条件(`ensures`)っていうアノテーションがあるのじゃ。メソッドが呼ばれる前と後に満たすべき条件を記述するんだぞ。
契約プログラミングですね。Eiffelに似ています。
そうそう！アサーションも使えるぞ。コードの特定の部分で、ある式が常に真であることを示すのじゃ。Dafnyが証明できることを確認するのに役立つんだ。
デバッグにも役立ちそうですね。
ループ不変条件っていうのも重要じゃ。ループに入る前と、ループの各ステップが終わった後に真であるべき条件を記述するのじゃ。Dafnyが、ループがちゃんと動くことを保証してくれるんだぞ。
ループが無限に回らないことも保証してくれるんですか？
`decreases`アノテーションを使うと、ループがちゃんと終わることも証明できるのじゃ。ループの反復ごとに減少する式を指定するんだぞ。
すごいですね！Dafnyを使えば、バグのないプログラムが書けそうですね。
配列も扱えるぞ。`array<T>`っていう型があって、`a[3]`みたいにアクセスするのじゃ。Dafnyは、配列のアクセスが範囲内にあることをちゃんと証明してくれるんだ。
配列の範囲外アクセスは、バグの温床ですからね。それを防げるのは大きいです。
`forall`式っていうのを使うと、ある性質が集合のすべての要素に対して成り立つかどうかを判断できるのじゃ。配列の要素を全部チェックする時に便利だぞ。
全称量化ですね。論理学みたいです。
述語っていう、ブール値を返す関数も使えるぞ。コードを短くして、読みやすくするのに役立つんだ。
共通の条件をまとめるのに便利そうですね。
関数が読み取ることが許可されているメモリ位置を指定する`reads`アノテーションと、メソッドが変更するメモリのどの部分をリストする必要がある`modifies`アノテーションもあるのじゃ。
データの依存関係を明確にするのに役立ちますね。
Dafnyは二分探索の正当性も証明できるのじゃ。事前条件、事後条件、ループ不変条件をちゃんと書けば、Dafnyが「この二分探索は正しいぞ！」って太鼓判を押してくれるんだぞ。
二分探索のような基本的なアルゴリズムの正しさを保証できるのは、本当に心強いですね。
Dafnyをマスターすれば、最強のエンジニアになれるかも…！
私もDafnyを勉強して、博士みたいにすごいエンジニアを目指します！
ところでロボ子、Dafnyで書いたコードにバグがあったらどうなると思う？
えっと…Dafnyがエラーを教えてくれるんじゃないですか？
正解！…でも、Dafnyがバグを見つけられなかったら…それはもうバグとは言わないのじゃ。仕様なのじゃ！
⚠️この記事は生成AIによるコンテンツを含み、ハルシネーションの可能性があります。