C#中的FsCheck：生成具有相同形状的二维数组列表

Question

假设我正在编写一些用于视频分析的代码。这是 Video 类的简化版本：

public class Video
{
    public readonly int Width;
    public readonly int Height;
    public readonly List<int[,]> Frames;

    public Video(int width, int height, IEnumerable<int[,]> frames)
    {
        Width = width;
        Height = height;
        Frames = new List<int[,]>();
        foreach (var frame in frames)
        {
            if (frame.GetLength(0) != height || frame.GetLength(1) != width)
            {
                throw new ArgumentException("Incorrect frames dimensions");
            }
            Frames.Add(frame);
        }
    }
}

如何创建Arbitrary<Video> 并注册它？我如何为那个 Arbitrary 做一个收缩器？

试过了，不明白 apply 是如何工作的：

public static Arbitrary<Video> Videos()
{
    var videoGen = Arb.Generate<PositiveInt>()
        .SelectMany(w => Arb.Generate<PositiveInt>(), (w, h) => new {w, h})
        .Apply( /* what is Gen<Func<a,b>> */);

    return videoGen.ToArbitrary();
}

试过了，但无法在此处插入列表生成器：

public static Arbitrary<Video> Videos()
{
    var videoGen = Arb.Generate<PositiveInt>()
        .SelectMany(w => Arb.Generate<PositiveInt>(), (w, h) => new Video(w, h, /* how to plug generator here? */));

    return videoGen.ToArbitrary();
}

Answer 1

使用 Kurt Schelfthout 的答案作为基础，您可以像这样为 video 类编写一个 Arbitrary：

public static class VideoArbitrary
{
    public static Arbitrary<Video> Videos()
    {
        var genVideo = from w in Arb.Generate<PositiveInt>()
                       from h in Arb.Generate<PositiveInt>()
                       from arrs in Gen.ListOf(
                           Gen.Array2DOf<int>(
                               h.Item,
                               w.Item,
                               Arb.Generate<int>()))
                       select new Video(w.Item, h.Item, arrs);
        return genVideo.ToArbitrary();
    }
}

您可以通过多种方式使用它。

普通的 FsCheck

以下是如何将 Video Arbitrary 与普通 FsCheck 一起使用，此处托管在 xUnit.net 测试用例中，这不是必需的：您可以在任何您喜欢的过程中托管它：

[Fact]
public void VideoProperty()
{
    var property = Prop.ForAll(
        VideoArbitrary.Videos(),
        video =>
        {
            // Test goes here...
            Assert.NotNull(video);
        });
    property.QuickCheckThrowOnFailure();
}

Prop.ForAll 对于使用自定义 Arbitraries 定义属性非常有用。当您调用QuickCheckThrowOnFailure 时，它将运行Video 类的“所有”（默认：100）值的测试。

无类型的 xUnit.net 属性

您也可以使用 FsCheck.Xunit Glue 库，但您必须将 Arbitrary 作为弱类型值传递给属性：

[Property(Arbitrary = new[] { typeof(VideoArbitrary) })]
public void XunitPropertyWithWeaklyTypedArbitrary(Video video)
{
    // Test goes here...
    Assert.NotNull(video);
}

这简单易懂，但是在分配 Arbitrary 属性时不涉及静态类型检查，所以我不太喜欢这种方法。

键入的 xUnit.net 属性

将 FsCheck.Xunit 与自定义 Arbitraries 一起使用的更好方法是 combine it with Prop.ForAll:

[Property]
public Property XUnitPropertyWithStronglyTypedArbitrary()
{
    return Prop.ForAll(
        VideoArbitrary.Videos(),
        video =>
        {
            // Test goes here...
            Assert.NotNull(video);
        });
}

注意这个方法的返回类型不再是void，而是Property； [Property] 属性理解这种类型并相应地执行测试。

这第三个选项是我在 xUnit.net 中使用自定义 Arbitraries 的首选方式，因为它带回了编译时检查。

Answer 2

只是一时兴起的草图-未编译:)

var genVideo = from w in Arb.Generate<PositiveInt>()
               from h in Arb.Generate<PositiveInt>()
               from arrs in Gen.ListOf(Gen.Array2DOf(h, w, Arb.Generate<int>))
               select new Video(w, h, arrs);