在 F# 单元测试中检查函数相等性

Question

我有一堆 F# 函数，它们为相同的输入实现不同的算法，有点像策略模式。为了选择正确的策略，我想对输入参数进行模式匹配并将函数作为值返回：

let equalStrategy points : seq<double> =
    ...

let multiplyStrategy factor (points: seq<double>) =
    ...

let getStrategy relationship = 
    match relationship with
        | "="  ->  equalStrategy
        | "*5" ->  multiplyStrategy 5.0
        | _    -> raise (new System.NotImplementedException(" relationship not handled"))

现在我想编写一些单元测试来确保我返回正确的策略，所以我在 nUnit 中尝试了类似的东西：

    [<TestCase("=")>]
    [<Test>]
    member self.getEqualstrategy( relationship:string ) =            
        let strategy = getStrategy relationship

        Assert.AreEqual( strategy, equalStrategy )

现在我认为代码是正确的，并且会做我想做的事，但断言失败，因为函数似乎没有定义相等操作。所以我的问题是：

(a) 有没有办法比较 2 个函数以查看它们是否相同，即 let isFoo bar = foo == bar，我可以在 nUnit 断言中使用它吗？

或

(b) 是否有另一个单元测试框架可以在 F# 中为我执行此断言？

Answer 1

测试您的getStrategy 返回的 F# 函数是否与您定义的函数之一是相同的函数也基本上是不可能的。

提供一些细节 - 当您将函数作为值返回时，F# 编译器会生成一个继承自 FSharpFunc 的类。更重要的是，它每次创建函数值时都会生成一个new类，所以你无法比较类的类型。

生成的类的结构是这样的：

class getStrategy@7 : FSharpFunc<IEnumerable<double>, IEnumerable<double>> {
  public override IEnumerable<double> Invoke(IEnumerable<double> points) {
    // Calls the function that you're returning from 'getStrategy'
    return Test.equalStrategy(points);
  }
}

// Later - in the body of 'getStrategy':
return new getStrategy@7(); // Returns a new instance of the single-purpose class

原则上，您可以使用反射来查看 Invoke 方法的内部并找出从那里调用的函数，但这不是一个可靠的解决方案。

在实践中 - 我认为您可能应该使用其他一些更简单的测试来检查 getStrategy 函数是否返回了正确的算法。如果您在几个样本输入上运行返回的策略，这应该足以验证返回的算法是正确的，并且您不会依赖实现细节（例如 getStrategy 函数是否只返回一个命名的函数，或者它是否返回具有相同行为的新 lambda 函数。

或者，您可以将函数包装在 Func<_, _> 委托中，并使用与 C# 相同的方法。但是，我认为检查 getStrategy 是否返回特定引用是一项过于详细的测试，只会限制您的实现。

Answer 2

F# 编译器很难正式证明两个函数总是具有相同的输出（给定相同的输入）。如果可能的话，您可以使用 F# 非常简单地证明数学定理。

其次，对于纯函数，您可以验证两个函数对于足够大的不同输入样本是否具有相同的输出。 fscheck 之类的工具可以帮助您自动执行此类测试。我没用过，但我用过基于相同想法的scalacheck（两者都是来自Haskell's QuickCheck的端口）

Answer 3

函数没有相等比较器：

你会遇到错误：类型 '('a -> 'a)' 不支持 'equality' 约束，因为它是一个函数类型

有个好帖子here