Jak używać FsCheck do generowania liczb losowych jako danych wejściowych do testów opartych na właściwościach?

Question

Myślałem, że nadszedł czas, aby wypróbować FsCheck, ale okazuje się trudniejsze niż myślałem. Istnieje wiele dokumentacji na temat Arb, generatorów i tak dalej, ale nie ma żadnych wskazówek, jak zastosować tę wiedzę. Albo po prostu nie rozumiem.

Co może utrudnić zrozumienie, to to, że relacja między testami, właściwościami, generatorami, arbitrami, zmniejszaniem i, w moim przypadku, losowością (niektóre testy automatycznie generują losowe dane, inne nie) jest dla mnie niejasna . Nie mam tła Haskella, więc to też niewiele pomaga.

Teraz pytanie: jak generować losowe liczby całkowite?

Mój scenariusz testu można wyjaśnić na właściwości mnożenia, powiedzmy rozdzielność:

static member ``Multiplication is distributive`` (x: int64) y z = 
    let res1 = x * (y + z) 
    let res2 = x * y + x * z 

    res1 = res2 

// run it: 
[<Test>] 
static member FsCheckAsUnitTest() = 
    Check.One({ Config.VerboseThrowOnFailure with MaxTest = 1000 }, ``Multiplication is distributive``) 

Kiedy uruchomić to z Check.Verbose lub integracji NUnit, mam sekwencje testowe jak:

0: 
(-1L, -1L, -1L) 
1: 
(-1L, -1L, 0L) 
2: 
(-1L, -1L, -1L) 
3: 
(-1L, -1L, -1L) 
4: 
(-1L, 0L, -1L) 
5: 
(1L, 0L, 2L) 
6: 
(-2L, 0L, -1L) 
7: 
(-2L, -1L, -1L) 
8: 
(1L, 1L, -2L) 
9: 
(-2L, 2L, -2L) 

Po 1000 testów nie uzyskał więcej niż 100L. Jakoś sobie wyobrażałem, że to "automatycznie" wybiera losowe liczby równomiernie rozłożone w całym zakresie int64, przynajmniej tak zinterpretowałem dokumentację.

ponieważ nie zacząłem eksperymentować i wpadł głupich rozwiązań takich jak następujących, aby uzyskać wyższe numery:

type Generators = 
    static member arbMyRecord = 
     Arb.generate<int64> 
     |> Gen.where ((<) 1000L) 
     |> Gen.three 
     |> Arb.fromGen 

ale to staje się niezwykle wolno i wyraźnie nie jest właściwe podejście. Jestem pewien, że musi istnieć proste rozwiązanie, którego mi brakuje. Próbowałem z Gen.choose(Int64.MinValue, Int64.MaxValue), ale to obsługuje tylko ints, nie longs (ale nawet z tylko ints nie mogłem go uruchomić działa).

W końcu potrzebuję rozwiązania, które działa dla wszystkich podstawowych typów danych liczbowych, które obejmują ich maksima i miny, ich zera i jedynek, a także losowy wybór z tego, co jest w środku.

Answer 1

Zgodnie z objaśnieniami w this other FsCheck question domyślne konfiguracje większości funkcji Check mają EndSize = 100. Możesz zwiększyć tę liczbę, ale możesz też, jak sugerujesz, użyć Gen.choose.

Mimo to generator int to intentionally well-behaved. Nie obejmuje to na przykład Int32.MinValue i Int32.MaxValue, ponieważ może to prowadzić do przepełnienia.

FsCheck posiada również generatory, które zapewniają jednolite dystrybucje w całym zakresie: Arb.Default.DoNotSizeInt16, Arb.Default.DoNotSizeUInt64 i tak dalej.

Dla zmiennoprzecinkowych, jest Arb.Default.Float32, które zgodnie z jego dokumentacją, generuje "arbitralnych pływaków, Nan, NegativeInfinity, PositiveInfinity, MAXVALUE, MINVALUE, Epsilon zawarte dość często".

Nie ma jednolitego API dla "just" dowolnej liczby, ponieważ F # nie ma typów liter (jest to coś, co możesz wyrazić w Haskell).

Ponadto, nie jestem pewien, czy typowe ramy testów jednostkowych będą w stanie uruchomić ogólne testy, ale przynajmniej z xUnit.net, można użyć this trick to run generically typed tests.

---

szczególności, choć można napisać powyższą próbę takiego, używając FsCheck.Xunit:

open FsCheck 
open FsCheck.Xunit 

[<Property>] 
let ``Multiplication is distributive``() = 
    Arb.generate<DoNotSize<int64>> 
    |> Gen.map (fun (DoNotSize x) -> x) 
    |> Gen.three 
    |> Arb.fromGen 
    |> Prop.forAll <| fun (x, y, z) -> 

     let res1 = x * (y + z) 
     let res2 = x * y + x * z 

     res1 = res2 

ten mógłby hipotetycznie niepowodzeniem z przepełnione, ale po uruchomieniu niektórych 1000000 przypadki, I haven” t widziałem, jak to się jeszcze nie udaje.

Generator jednak rzeczywiście wygląda to zbieranie wartości z pełnego zakresu 64-bitowych liczb całkowitych:

> Arb.generate<DoNotSize<int64>> |> Gen.sample 1 10;; 
val it : DoNotSize<int64> list = 
    [DoNotSize -28197L; DoNotSize -123346460471168L; DoNotSize -28719L; 
    DoNotSize -125588489564554L; DoNotSize -29241L; 
    DoNotSize 7736726437182770284L; DoNotSize -2382327248148602956L; 
    DoNotSize -554678787L; DoNotSize -1317194353L; DoNotSize -29668L] 

Zauważ, że mimo tego, że wiążą size argument Gen.sample do 1, to wybiera " dowolnie "duże wartości dodatnie i ujemne.