测试数据生成器

还记得IO吗？

上次我们看了IO在Haskell中的工作方式

• 执行IO操作的功能有

  IO（输入输出）

  在返回类型中：

  • putStr（输入Str）    :: 字符串 -> IO（输入输出）()获取线路   :: IO（输入输出） 字符串
    写入文件 :: 文件路径 -> 字符串 -> IO（输入输出）()readFile（读取文件）  :: 文件路径 -> IO（输入输出） 字符串

• 我们可以使用

  做

  -注释：

  • copyFile（复制文件） :: 文件路径 -> 文件路径 -> IO（输入输出）()copyFile（复制文件） 从 到 = 做 文本 <- readFile（读取文件） 从
                          写入文件 到 文本

• 我们不能在纯函数中隐藏对IO函数的调用。
• 纯功能没有副作用。相同的参数==>相同的结果。

使用QuickCheck进行随机测试

• 项目示例（_E） :: 整数 -> 布尔
  项目示例（_E） n个 =(n个+3)^2 == n个^2 + 6*n个 + 9

• 快速检查prop_example+++好的，通过了100次测试。
• QuickCheck生成100个随机整数。这是怎么做到的？

测试数据生成器

• QuickCheck使用类型

  消息 一

  用于随机测试数据生成器和提供了一个重载函数，其中大多数实例都可用预定义类型：

• 任意的 :: 任意的 一 => 消息 一

• 还有一些功能可以让您看看生成器生成的随机值：

• 样品   :: 显示 一 => 消息 一 -> IO（输入输出）()样品'  :: 消息 一 -> IO（输入输出）[一]生成 :: 消息 一 -> IO（输入输出） 一

抽样测试数据

• sample”（任意：：Gen整数）[0,2,-1,-6,2,4,4,-11,14,9,3]sample”（任意：：Gen整数）[0,2，-2，-3,5,4，-9，-5,16，-13，-6]
• 相同的参数，但结果不同。

采样Bool

• sample（任意：：Gen Bool）[对、错、真、假、假、真、真、假、假、假、真、对]
• 两次测试就足够了。。。

采样列表

• 样本（任意：：Gen[Integer]）[][2][-3][4][7,-2,-3,-8,5,8,-5][3,-4][-10,0,7,1,2,5,-12,-3,8,-7,10,11][-2,3,-5,-8,-3,-2,14,6,1,6,7,-2,-3,-12][15,-13,15,-11,-11,-6,13,16,7,-13,-8,-2,-13,13,3,-13][5,-15,5,13,12,1,-3,4,-13,-15,-7,18,-9,-18][-8,-20,-10,-4,6,5,-15]
• 先列出短名单，然后列出长名单。

用于创建生成器的函数

• 从QuickCheck库：

• 元素  ::[一]-> 消息 一
  其中之一     ::[消息 一]-> 消息 一
  频率 ::[(国际,消息 一)]-> 消息 一
  列表    :: 消息 一 -> 消息[一]向量Of  :: 国际 -> 消息 一 -> 消息[一]选择    :: 随机 一 =>(一,一)-> 消息 一

• 选择

  使用模块中的函数系统。随机.

采样发生器

• 测试

  选择

  和

  列表

• 样本'（选择（'a'，'z'））“奥兹利卡格比格”sample”（列表Of（选择（'a'，'z'））[“，”t“，”xviy“，”“，”hfpkft“，”

生成套装

• 记住类型套装?

  • 数据 套装 = 黑桃 | 红心大战 | 钻石 | 俱乐部
              推导(等式,显示)

• 功能

  元素

  非常适合生成随机套装。

  • r套装 :: 消息 套装
    r套装 = 元素[黑桃,红心大战,钻石,俱乐部]

生成排名

记住类型排名?

• 数据 排名 = 数字 整数 | 杰克 | 女王 | 国王 | 王牌
              推导(等式,显示)

• 我们可以用

  元素

  以及所有级别的列表。这里是另一种给我们更多灵活性的方式：

• r数字 :: 消息 排名
  r数字 = 元素[数字 n个|n个<-[2..10]]r人脸卡 :: 消息 排名
  r人脸卡 = 元素[杰克,女王,国王,王牌]r排名_v1 :: 消息 排名
  r排名_v1 = 其中之一[r数字,r人脸卡]r排名 :: 消息 排名
  r排名 = 频率[(9,r数字),(4,r人脸卡)]

• r排名_v1

  和

  r排名

  给出不同的分布。。。

生成卡片？

记住类型

卡片

?

• 数据 卡片 = 卡片 排名 套装
              推导(等式,显示)

• r卡片 :: 消息 卡片
  r卡片 =(??)

• 在这里，我们希望重用

  r套装

  和

  r排名

  我们该怎么做？
• QuickCheck中是否有合并发电机的功能图书馆？

发电机与IO

• 类型

  消息 一

  用于生成类型的随机值的函数

  一

  .
• 类型

  IO（输入输出） 一

  用于执行IO操作并返回类型的值

  一

  .
• 但两者都是单子和这个

  做

  -符号可以用于任何单子！
  • 我们可以在就像我们从较小的IO函数中构建较大的IO函数一样。

生成卡片

r卡片 :: 消息 卡片
r卡片 = 做 第页 <- r排名
           秒 <- r套装
           返回(卡片 第页 秒)

更多示例

• 其他示例说明了这一点

  做

  和

  返回

  可以与类型一起使用

  消息 一

  ，不仅仅是类型

  IO（输入输出） 一

  .
• sample”（返回5:：Gen整数）[5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5]
• 记得

  do两次

  ?
• sample（doTwice（任意：：Gen整数））[(0,0),(2,-1),(1,1),(6,1),(-4,-1),(4,0),(-1,7),(4,11),(10,8),(18,-5),(11,14)]

更多示例2

• 偶数整数 :: 消息 整数
  偶数整数 = 做 n个 <- 任意的
                   返回(2*n个)非阴性 :: 消息 整数
  非阴性 = 做 n个 <- 任意的
                   返回(防抱死制动系统 n个)

• sample的evenInteger[0,2,-4,0,-2,6,-10,-22,22,-2,18]sample“非负”[0,1,0,3,2,0,1,9,8,2,20]

生成一只手

记住类型手?

• 数据 手 = 清空 | 添加 卡片 手
              推导(等式,显示)

• r手 :: 消息 手
  r手 = 其中之一[返回 清空,做 c（c） <- r卡片
                    小时 <- r手
                    返回(添加 c（c） 小时)]

• 注：

  r手

  是递归的！
• 注：它能产生理智的手吗？

告知QuickCheck使用哪台发电机

• 这个

  排名

  类型包含无效列组的值。

  • 有效等级 :: 排名 -> 布尔
    有效银行(数字 n个)= 2<=n个 && n个<=10
    有效等级 _ = 真的

• 我们可以使用

  有效等级

  来测试一下

  r银行

  是正确的！

告诉QuickCheck要使用哪个发电机

测试所有生成的卡是否有效的两种方法：

• 使用函数

  面向所有人

  :

• prop_all_validRank_1 = 面向所有人 r排名 有效等级

• 使用

  任意的

  :

• 实例 任意的 排名 哪里
    任意的 = r排名
  
  prop_all_validRank_2 第页 = 有效等级 第页

任意的

• 班 任意的 哪里
    任意的 :: 消息 一
    收缩 :: 一 ->[一]

• 实例 任意的 布尔
  实例 任意的 国际
  实例 任意的 整数
  --更多实例。。。

• 它具体说明了违约每种类型的测试数据生成器。
• 它允许我们在不显式指定生成器的情况下测试函数。
• 功能

  面向所有人

  让我们使用其他发电机。

测试数据分发

• 你如何知道测试是否测试了所有重要案例？

• prop_all_validRank_3 第页 = 收集 第页(有效等级 第页)

• 快速检查prop_all_validRank_3+++正常，通过了100次测试：12%数字1011%数字710%王牌9%数字69%数字49%大号双人床...1%千斤顶
• 使用

  收集 第页

  不会更改测试，但会收集

  第页

  已经过测试。

手的分配

实例 任意的 手 哪里
  任意的 = r手

大小 清空 = 0
大小(添加 c（c） 小时)= 1+大小 小时

prop_手柄 小时 = 收集(大小 小时)真的

手的分配

• 快速检查prop_Hand+++正常，通过了100次测试：47% 020% 113% 211% 34% 42% 51% 71% 61% 12
• 一般来说，50%的人空手，只有25%的人持多张牌。

更多大手牌

我们可以增加生成非空手的概率。

r手 :: 消息 手
r手 = 频率[(1,返回 清空),(4,做 c（c） <- r卡片
                         小时 <- r手
                         返回(添加 c（c） 小时))]

更多大手牌

• 快速检查prop_Hand+++正常，通过了100次测试：19% 119% 013% 210% 48% 66% 35% 95% 53% 7...
• 一般情况下，20%是空牌，16%是一张牌。。。

测试算法的属性

测试插件

• 功能

  插入

  在有序列表中的正确位置插入值
• 插入'c'“abdef”“abcdef”
• 如果输入列表已排序，则输出列表已排序。
• 我们如何测试它？

测试插件，首次尝试

• 项目插入_1 :: 整数 ->[整数]-> 布尔
  项目插入_1 x个 X轴 = 已订购(插入 x个 X轴)

• 快速检查prop_insert_1***失败！可伪造（经过3次测试和4次收缩后）：0[0,-1]
• 如果输入列表未排序，则输出列表不会排序。测试错误。

测试插件，第二次尝试

• 项目插入_2 :: 整数 ->[整数]-> 财产
  项目插入_2 x个 X轴 = 已订购 X轴 ==> 已订购(插入 x个 X轴)

• 快速检查prop_insert_2***放弃！只通过了68次测试。
• 随机列表被排序的概率非常低。（我们可以测试一下吗？）
• 我们需要一个有序列表的测试生成器！

测试订购清单

• 幸运的是，QuickCheck提供了

• 有序列表 ::(任意的 一,订单 一)=> 消息[一]

• 两种使用方法

  • prop_插入_3 x个 =
        面向所有人 有序列表(\X轴->已订购(插入 x个 X轴))

  • 项目插入-4 x个(命令 X轴)= 已排序(插入 x个 X轴)

有序列表

• 道具插入4 x个(命令 X轴)= 已订购(插入 x个 X轴)

• 这是可行的，因为QuickCheck还提供

  • 数据 有序列表 一 = 命令[一]实例(订单 一,任意的 一)=> 任意的(有序列表 一)哪里
      任意的 = 有序列表

• 练习：你如何定义

  有序列表

  ?

总结

• 我们已经了解了如何为QuickCheck生成测试数据。
  • 对于我们自己的数据类型（卡等）
  • 如何处理不变量（有序列表）
  • 更多信息：QuickCheck文档
• 我们也看到了

  • IO（输入输出）

    和

    消息

    是以下两个例子单子.
  • 这个

    做

    -符号可以用于这两种情况

    IO（输入输出）

    和

    消息

    （和用于其他单子）。
  • 稍后我们将看到其他单体的例子，以及如何定义您的自己的单子。