如何在QuickCheck中編寫新的修飾符

Question

我在使用QuickCheck進行測試時遇到了一些實例，這些實例在某些情況下可以簡化編寫我自己的修飾符的過程，但是我不確定如何做到這一點。 特別是，了解如何為列表和數字的生成器（例如Int ）的生成器編寫修飾符將很有幫助。 我知道該庫中已經存在NonEmptyList ， Positive和NonNegative ，但是在某些情況下，如果我可以指定一個不僅是NonEmpty的列表，還可以是NonSingleton的列表，它會使我的測試更加清晰（因此，它至少包含2個元素），或者大於1的Int ，而不僅僅是NonZero或Positive ，或者是偶數/奇數的Int(egral)等。

Answer 1

有很多方法可以做到這一點。 這是一些例子。

組合器功能

您可以將組合器編寫為函數。 這是一個從任何Gen a生成非單個列表的列表：

nonSingleton :: Gen a -> Gen [a]
nonSingleton g = do
  x1 <- g
  x2 <- g
  xs <- listOf g
  return $ x1 : x2 : xs

它具有與內置listOf函數相同的類型，並且可以以相同的方式使用：

useNonSingleton :: Gen Bool
useNonSingleton = do
  xs :: [String] <- nonSingleton arbitrary
  return $ length xs > 1

在這里，我利用Gen a作為Monad優勢，以便可以使用do表示法來編寫函數和屬性，但是如果願意，也可以使用monadic組合器來編寫它。

該函數僅生成兩個值x1和x2以及任意大小的列表xs （可以為空），並創建所有三個值的列表。 由於x1和x2保證為單個值，因此結果列表將至少具有這兩個值。

過濾

有時，您只想丟棄生成值的一小部分。 您可以使用內置的==>組合器，直接在屬性中使用它：

moreThanOne :: (Ord a, Num a) => Positive a -> Property
moreThanOne (Positive i) = i > 1 ==> i > 1

雖然這個屬性是同義反復，它證明了你的地方，左側的謂詞==>確保上的右側，無論運行==>已通過謂語。

現有的單子組合器

由於Gen a是Monad實例，因此您也可以使用現有的Monad ， Applicative和Functor組合器。 這是將任何Functor任何數字轉換為偶數的一種：

evenInt :: (Functor f, Num a) => f a -> f a
evenInt = fmap (* 2)

請注意，這適用於任何 Functor f ，不僅適用於Gen a 。 但是，由於Gen a是Functor ，您仍然可以使用evenInt ：

allIsEven :: Gen Bool
allIsEven = do
  i :: Integer <- evenInt arbitrary
  return $ even i

此處的arbitrary函數調用都會創建一個不受限制的Integer值。 然后， evenInt乘以2就可以使它均勻。

任意新類型

您還可以使用newtype創建自己的數據容器，然后使它們成為Arbitrary實例：

newtype Odd a = Odd a deriving (Eq, Ord, Show, Read)

instance (Arbitrary a, Num a) => Arbitrary (Odd a) where
  arbitrary = do
    i <- arbitrary
    return $ Odd $ i * 2 + 1

如果需要，這還使您能夠實現shrink 。

您可以在如下屬性中使用newtype ：

allIsOdd :: Integral a => Odd a -> Bool
allIsOdd (Odd i) = odd i

Arbitrary實例對類型a使用arbitrary值以生成不受約束的值i ，然后將其加倍並加一個，從而確保該值是奇數。

查看更多內置組合器的QuickCheck文檔 。 我特別發現choose ， elements ， oneof和suchThat表達附加約束非常有用。