Unknown - haskell-notes

19.2 Тестирование с помощью QuickCheck

Мы проверили три случая, ещё три случая, ещё три случая, ожидаемый результат сходится с тем, что

возвращает нам интерпретатор, но можем ли мы быть уверены в том, что алгоритм действительно работает?

280 | Глава 19: Ориентируемся по карте

Для Haskell была разработана специальная библиотека тестирования QuickCheck, которая упрощает про-

цесс проверки программ. Мы можем сформулировать свойства, которые обязательно должны выполняться,

а QuickCheckсгенерирует случайный набор данных и проверит наши свойства на них.

Например в нашей задаче путь из Aв Bдолжен совпадать с перевёрнутым путём из Bв A. Также все станции

в маршруте должны быть соседними. Давайте проверим эти свойства. Для этого нам нужно сформулировать

их в виде предикатов:

module Test where

import Control.Applicative

import Metro

prop1 :: Station -> Station -> Bool

prop1 a b =connect a b ==(fmap reverse $connect b a)

prop2 :: Station -> Station -> Bool

prop2 a b =maybe True(all (uncurry near) .pairs) $connect a b

pairs ::[a] ->[(a, a)]

pairs xs =zip xs (drop 1 xs)

near :: Station -> Station -> Bool

near a b =a ‘elem‘ (fst <$>distMetroMap b)

Установим QuickCheck:

cabal install QuickCheck

Теперь нам нужно подсказать QuickCheckкак генерировать случайные значения типа Station. QuickCheck

тестирует функции, которые принимают значения из класса Arbitraryи возвращают Bool. Класс Arbitrary

отвечает за генерацию случайных значений.

Основной метод arbitrary возвращает генератор случайных значений:

class Arbitrarya where

arbitrary :: Gena

Мы воспользуемся тем, что этот класс уже определён для многих стандартных типов. Кроме того класс

Genявялется монадой. Мы сгенерируем случайное целое число и отобразим его в одну из станций. Сделать

это можно разными способами, мы начнём из одной станции и будем случайно блуждать по карте:

import Test.QuickCheck

...

instance Arbitrary Station where

arbitrary =( $s0) .foldr ( .) id .fmap select <$>ints

whereints =vector =<<choose (0, 100)

s0 = St Blue De

select :: Int -> Station -> Station

select i s =as !!mod i (length as)

whereas =fst <$>distMetroMap s

Мы воспользовались двумя функциями из бибилотеки QuickCheck. Это vector и choose. Первая строит

список случайных чисел заданной длины, а вторая выбирает случайное число из заданного диапазона. Теперь

мы можем протетстировать наши предикаты с помощью функции quickCheck:

*Test Prelude>quickCheck prop1

+++ OK, passed 100 tests .

*Test Prelude>quickCheck prop2

+++ OK, passed 100 tests .

*Test Prelude>

Свойства прошли тестирование на выборке из 100 комбинаций аргументов. Если нам интересно, мы

можем с помощью функции verboseCheck посмотреть на каких именно значениях проводилось тестирование:

Тестирование с помощью QuickCheck | 281

*Test Prelude>verboseCheck prop2

Passed:

St Black Kosmodrom

St Red UlBylichova

Passed:

St Black UlBylichova

St Orange Sever

Passed:

St Red Sirius

St Blue Krest

...

Если бы свойство не выполнилось, QuickCheckсообщил бы нам об этом и показал бы те элементы, для

которых свойство не выполнилось. Давайте составим такое свойство искусственно. Например, проверим,

находятся ли все станции на одной линии:

fakeProp :: Station -> Station -> Bool

fakeProp ( Sta _) ( Stb _) =a ==b

Посмотрим, что на это скажет QuickCheck:

*Test Prelude>quickCheck fakeProp

*** Failed! Falsifiable(after 1 test) :

St Green Sirius

St Blue Rodnik

По умолчанию QuickCheckпроверит свойство сто раз. Для изменения этих настроек, мы можем восполь-

зоваться функцией quickCheckWith, дополнительным параметром она принимает значение типа Arg, которое

содержит параметры тестирования. Например протестируем первое свойство 500 раз:

*Test>quickCheckWith (stdArgs{ maxSuccess =500 }) prop1

+++ OK, passed 500 tests .

Мы воспользовались стандартными настройками (stdArgs) и изменили один параметр.

Формирование тестовой выборки

Предположим, что мы уверены в правильной работе алгоритма для голубой и чёрной ветки метро, но