HowTo:QuickCheck

QuickCheck の使い方を覚えたいなぁ。というわけで、まだこれから。

と、誰かが書いてから一向に文章が増えないので、僕も挑戦しよう。

QuickCheck とは何か。

プログラムの満たすべき「性質」を定義すると、その性質を本当に満たしているかどうかを 確認する「テスト」を“自動的に”生成して検査するライブラリ。

• QuickCheckのページ
• QuickCheckのマニュアル
  • マニュアルの日本語訳その1、その2

はじめてのQuickCheck

英語が平気な人は、QuickCheck のマニュアルを読んだ方が良い。

  import Debug.QuickCheck
  
  prop_true x = True
    where types = x::Int
  prop_false x = False
    where types = x::Int
  
  prop_head x = x == head [x]
    where types = x::Int
  prop_head' x xs = x == head (x:xs)
    where types = (x::Int, xs::[Int])

接頭辞 prop_ には何の意味もない。適当な名前 (i_want_to_check x = ... ) でもよい。 ただし、引数が最低一つは必要で、かつ、引数の型を "types" という関数で教える必要がある(テストできる型に型推論できる場合はその必要はないが、しかしテストできる型が何かなんて最初は知らないので...)。 というのは、自動生成されるテストは引数の型を利用して作られるからである。 (型を持たない言語(Erlang)にもトリックを利用してQuickCheckが移植されているらしい)

  *Main> quickCheck prop_true
  OK, passed 100 tests.
  *Main> quickCheck prop_false
  Falsifiable, after 0 tests:
  0
  *Main> quickCheck prop_head
  OK, passed 100 tests.
  *Main> quickCheck prop_head'
  OK, passed 100 tests.

• shelarcy(2008/04/09 13:45:06 JST):確かに GHCi や Hugs などの対話環境上で使う場合には何も意味はありませんが、かといって接頭辞 prop_ を使うということに何の意味もないということはありませんよ。連載の方にも書きましたが、接頭辞 prop_ は「quickCheck という自動テスト用のスクリプトで QuickCheck を使用するテストであるかどうかを判断する」のに使われています。また、こうした慣習が今後他の自動化ツールを作る上で参考になっていくと思うので。
• まあ、確かにマニュアルの quickCheck スクリプトの説明では全然言及されておらず、スクリプトをきちんとダウンロードして確認した人しか気づかないことではあるのですが。

如何にして全ての奇数は素数たることを証明せしや?

小泉総理: 1 は素数。3 は素数。5 は素数。7 は素数。全てに明確に答弁している。

  primes = map head $ iterate sieve [2..]
  sieve (p:xs) = [ x | x <- xs, x `mod` p /= 0]
  
  prop_odd_prime x = (mod x 2) == 1 && (x > 2) ==> elem x (take 1000 primes)

  *Main> quickCheck prop_odd_prime
  Falsifiable, after 26 tests:
  9  

つづく?