什么是后置条件异常？

Question

我正在做一些有问题的作业：

你会如何处理前置条件异常？
您将如何使用后置条件异常？

所以对于第一个问题，我假设前提条件是必须满足的条件才能使函数运行。例如，参数不能为空，我们可以抛出异常：

if (myArg == null)
    throw new ArgumentNullException("myArg");
//do work here

但是，我不知道后置条件异常的用途是什么，以及为什么我们要在这种情况下抛出异常（例如，如果不满足条件而不是返回 false）。

任何人都可以为此提供一个例子吗？

Answer 1

后置条件是一段代码（例如方法或函数）在函数退出时给出状态的保证，例如返回值的正确性，或者更广泛的状态的正确性，例如作为类实例甚至整个程序的状态。

我会将Post-Condition Exception 解释为引发异常的操作（直接使用throw，或使用保护Assert），而不是简单地返回失败的返回码或默认值，调用者可能不会检查。

硬故障在检查前置条件、后置条件和不变量时至关重要，作为软返回（例如像 false 或 0 或-1) 需要由调用者检查（并且可能会被忽略）并掩盖代码在设计外状态下运行的真正问题 em>。

以下示例希望说明使用异常的后置条件。在我对Square(x) 的简单设计中，只要输入的合同有效（即输入数字的平方不会溢出），该函数应该保证结果是一个正数。如果后置条件检查失败，则意味着我的设计/实现中存在缺陷，这可能会产生可怕的后果（例如，没有想到的场景，或依赖项失败，例如在 Math 库本身中）。

例外示例：

public static double Square(double number)
{
   // Pre condition
   if (Math.Abs(number) > Math.Sqrt(double.MaxValue))
       throw new InvalidArgumentException("Number too big - will overflow");

   var result = number * number;
   // Post condition
   if (result < 0)
       throw new Exception("Square(x) should always be positive!");
   return result;
}

根据 cmets，Code Contracts 还允许通过 Contract.Ensures 指定后置条件。这样做的好处是，前置条件和后置条件都记录在方法的顶部，并且还避免了对额外局部变量的需要，因为可以直接“检查”结果：

public static double Square(double number)
{
   Contract.Requires(Math.Abs(number) < Math.Sqrt(double.MaxValue), 
      "Oops number will result in overflow");
   Contract.Ensures(Contract.Result<double>() >= 0, 
      "Square should always be positive!");

   return number * number;
}

代码合约相对于基于异常的断言的另一个优势是static checking- 合约可以在编译后验证。

Answer 2

另一个答案是正确的，cmets 在回答您的问题时都很有用。我觉得还有一点可以补充的，所以这是我的贡献。

我也从未听说过它被称为“后置条件异常”，但至于你的问题，“什么时候使用它们”，它们在单元测试中被大量使用（参见 https://stackoverflow.com/tags/unit-testing/info 或其他资源，如维基百科-到）。在单元测试中，测试程序员调用她想要测试的函数，并且她还知道她期望从函数中得到什么值（即，从其他知识来源知道的正确答案）。后置条件测试是：“函数或方法返回的期望值和实际值是否一致？”

然后，如果他们不同意，Assert 方法会抛出异常。测试框架软件捕获异常，然后将给定的测试报告为失败，然后继续运行其他测试，而不会在失败的测试上停止。这是一个玩具示例来说明。

[TestMethod]
public void Integers_7Add1_equals8()
{
   int expected = 8;
   int actual = MyClass.AddOne(7);
   Assert.AreEqual(expected, actual);
}

所以异常是在Assert.AreEqual方法调用中，调用被测方法后抛出的，属于后置条件异常。