Question

我正在尝试在代码契约中演示不变量，我想我会给出一个排序的字符串列表示例。它在内部维护一个数组，有额外的空间用于添加等 - 基本上就像List<T>一样。当它需要添加一个项目时，它会将它插入到数组中，等等。我想我有三个不变量：

计数必须合理：非负数，最多与缓冲区大小一样大
缓冲区未使用部分中的所有内容都应为null
缓冲区的已使用部分中的每个项目应至少与其前面的项目一样“大”

现在，我试图以这种方式实现它：

[ContractInvariantMethod]
private void ObjectInvariant()
{
    Contract.Invariant(count >= 0 && count <= buffer.Length);
    for (int i = count; i < buffer.Length; i++)
    {
        Contract.Invariant(buffer[i] == null);
    }
    for (int i = 1; i < count; i++)
    {
        Contract.Invariant(string.Compare(buffer[i], buffer[i - 1]) >= 0);
    }
}

不幸的是，ccrewrite搞乱了循环。

用户文档说该方法应该是对Contract.Invariant的一系列调用。我是否真的必须像这样重写代码？

Contract.Invariant(count >= 0 && count <= buffer.Length);
Contract.Invariant(Contract.ForAll
    (count, buffer.Length, i => buffer[i] == null));
Contract.Invariant(Contract.ForAll
    (1, count, i => string.Compare(buffer[i], buffer[i - 1]) >= 0));

这有点难看，虽然它确实有效。（这比我以前的尝试要好得多，请注意。）

我的期望是否不合理？我的不变量是不合理的吗？

（也以question in the Code Contracts forum的形式提问。我将在此自行添加相关答案。）

Answer 1

从（初步）MSDN页面看，Contract.ForAll成员可以帮助您完成2个范围合同。虽然文档的功能不是很明确。

//untested
Contract.Invariant(Contract.ForAll(count, buffer.Length, i => buffer[i] == null));
Contract.Invariant(Contract.ForAll(1, count, 
    i => string.Compare(buffer[i], buffer[i - 1]) >= 0));

Answer 2

（我将接受Henk的回答，但我认为值得加上这个。）

问题现在已在MSDN forum上得到解答，结果是第一种形式不是预期可行。不变量确实需要对Contract.Invariant进行一系列调用，而这就是全部。

这使静态检查器更容易理解不变量并强制执行它。

通过简单地将所有逻辑放入不同的成员，例如，可以避免这种限制。 IsValid属性，然后调用：

Contract.Invariant(IsValid);

毫无疑问，这会破坏静态检查程序，但在某些情况下，在某些情况下它可能是一个有用的替代方案。

Answer 3

设计师不是要重新发明轮子吗？

good old

出了什么问题

bool Invariant() const; // in C++, mimicking Eiffel

现在在C＃中我们没有const，但为什么你不能只定义一个Invariant函数

private bool Invariant()
{
  // All the logic, function returns true if object is valid i.e. function
  // simply will never return false, in the absence of a bug
}
// Good old invariant in C#, no special attributes, just a function

然后根据该功能使用代码合约？

[ContractInvariantMethod]
private void ObjectInvariant()
{
    Contract.Invariant(Invariant() == true);
}

也许我在写废话，但即使在这种情况下，当每个人都告诉我错误时，它会有一些教学价值。

我在对象不变的代码中有多自由？

3 个答案: