如何测试 lambda 演算？答案

【问题标题】：How to test lambda-calculus?如何测试 lambda 演算？
【发布时间】：2021-07-18 11:28:01
【问题描述】：

我在 C++ 中实现了 lambda 演算，但现在我不知道如何摆脱它。我想测试我的函数是否返回正确的东西，但我无法比较结果，因为它是一个函数。有谁知道如何测试我的代码？

    #include <functional>
    
    class function :
            public std::function<function (function)> {
        public: using type =
                std::function<function (function)>;
        public: using type::function;
    };
    
    
    function True = [](function x) {
        return [&](function y) {
            return x;
        };
    };
    
    function False = [](function x) {
        return [&](function y) {
            return y;
        };
    };
    
    
    function If = [](function x) {
        return [&](function y) {
            return [&](function z) {
                return x(y)(z);
            };
        };
    };
    
    
    function And = [](function x) {
        return [&](function y) {
            return x(y)(x);
        };
    };
    
    function Or = [](function x) {
        return [&](function y) {
            return x(x)(y);
        };
    };
    
    // ...
    
    
    int main()
    {
        // ?
    }

【问题讨论】：

给function添加标签？使用“获取指向存储的指针”api？传递一个 null/not null 函数并使用 operator bool?
谢谢@Yakk-AdamNevraumont！我不想修改function 类，但是当我尝试调用返回的空函数时，我可以检查是否出现异常。当我写测试时，我会写下我的问题的答案。
你可以执行函数并断言结果
谢谢！ @AlessandroTeruzzi
std::function 并不意味着继承自，它没有virtual destructor

标签： c++ function functional-programming lambda-calculus purely-functional

【解决方案1】：

我用下面的测试代码解决了我的问题。

#include <cassert>
#include <exception>

template <typename E, typename F>
bool throws(F f)
try {
    f();
    return false;
}
catch (E const &) {
    return true;
}


auto main() -> int
{
    function Null;
    assert(throws<std::bad_function_call>([&] { True(Null)(True)(True); }));
    assert(throws<std::bad_function_call>([&] { False(True)(Null)(True); }));
}

False 的测试有效，但True 的测试无效。第一个断言没有通过，我不知道为什么。当我通过值而不是通过引用 ([&] -> [=]) 捕获 x 时，一切正常。

True 的新代码：

function True = [](function x) {
    return [=](function y) {
        return x;
    };
};

有谁知道如果我通过引用捕获它为什么不起作用？

【讨论】：

我知道这个解决方案太复杂了。我正在重写它。

【解决方案2】：

我的代码现在看起来像这样（我刚刚将所有 [&] 替换为 [=] 并使用了私有继承）：

class function :
        private std::function<function (function)> {
    public: using type =
            std::function<function (function)>;
    public: using type::function;
    public: using type::operator();
    public: using type::operator bool;
};


function True = [](function t) {
    return [=](function f) {
        return t;
    };
};

function False = [](function t) {
    return [=](function f) {
        return f;
    };
};


function If = [](function x) {
    return [=](function t) {
        return [=](function f) {
            return x(t)(f);
        };
    };
};


function And = [](function x) {
    return [=](function y) {
        return x(y)(x);
    };
};

function Or = [](function x) {
    return [=](function y) {
        return x(x)(y);
    };
};

测试看起来像这样：

auto main() -> int
{
    function Null;

    assert( True(True)(Null));
    assert(!True(Null)(True));

    assert( False(Null)(True));
    assert(!False(True)(Null));

    assert( If(True )(True)(Null));
    assert(!If(True )(Null)(True));
    assert( If(False)(Null)(True));
    assert(!If(False)(True)(Null));

    assert(And(False)(False) (Null)(True));
    assert(And(False)(True ) (Null)(True));
    assert(And(True )(False) (Null)(True));
    assert(And(True )(True ) (True)(Null));

    assert(Or(False)(False) (Null)(True));
    assert(Or(False)(True ) (True)(Null));
    assert(Or(True )(False) (True)(Null));
    assert(Or(True )(True ) (True)(Null));
}

【讨论】：