Haskell: QuickCheckの意外な使い方
QuickCheckは想像以上にパワフルなツールだ。単にテストをしてくれるだけのツールじゃない。
以下の文書を読むと、QuickCheckの意外な使い方が書いてあった。Haskell以外のプログラマーも目を通すことをおすすめする。
この文書で説明されている例は凄い。あるパーサに入力するためのテキスト(ある言語のステートメントの列)を自動生成させるために、QuickCheckを使っている。この例の場合は、まずプログラマがターゲットの言語の文法の仕様を定義しておいて、後はQuickCheckが膨大な組み合わせのステートメントを自動生成してくれている。パーサの動作チェックをするために、膨大なステートメントの組み合わせを考えながら、パーサに入力するテキストを人間が作っていたのではしんどすぎる。だから、網羅的なテストを楽に行うにはQuickCheckのような手法が必要になる。
「QuickCheckを使えば、コーナーケースを突付くようなテストが可能になる」という意味がようやくわかるようになった。
上で挙げた文書に載っていたコードを参考にして、適当なHTML文書を生成させるプログラムを書いてみた。本当に適当なHTML文書を自動生成してくれる。でも一応はHTML文書になっている。QuickCheckは内部で乱数を使っているので、当然実行結果は毎回変わる。
<html> <body> <h1>ukqffmjwmk</h1> <a href="http://yjjmstufhf.com">agdnglsxxy</a> <a href="http://lsjazazhct.com">fcqtktayrx</a> <h2>vqcfwynvgj</h2> <br/> <h2>svqqdmbgec</h2> <p>ttflcachyp</p> <h1>njczmhhaku</h1> <a href="http://bsxgwuzyfp.com">paptaobrnx</a> <a href="http://drncwunaqt.com">wytaoqktin</a> </body> </html>
コードは以下の通り。invalidなHTMLは生成しないことにしたので、上の文書で出てくるVariantクラスは使わなかった。代わりにValidクラスを定義してシンプルにした。また簡単にするために、HTMLはh1、h2、p、a、brから構成されるものとした。一応、aタグのhref属性はURLっぽい文字が使われるようにした。
% vim SimpleHtmlGenerator.hs
{-# OPTIONS -fglasgow-exts #-}
import System.Random
import Control.Monad
import Test.QuickCheck
---------------------------------------
-- HTML elements
data Elem
= H1 String
| H2 String
| P String
| A Url String -- href, content
| BR Void
deriving (Eq)
data Url = Url String deriving (Eq)
data Void = Void deriving (Eq)
instance Show Elem where
show(H1 s) = "<h1>" ++ s ++ "</h1>"
show(H2 s) = "<h2>" ++ s ++ "</h2>"
show(P s) = "<p>" ++ s ++ "</p>"
show(A (Url h) c) = "<a href=\"" ++ h ++ "\">" ++ c ++ "</a>"
show(BR v) = "<br/>"
---------------------------------------
--
class Valid a where
valid :: Gen a
instance Valid String where
valid = oneof [rndStrGen "" 10]
instance Valid Url where
valid = oneof [urlGen]
instance Valid Void where
valid = voidGen
instance Valid Elem where
valid = oneof [ liftM H1 valid
, liftM H2 valid
, liftM P valid
, liftM2 A valid valid
, liftM BR valid
]
---------------------------------------
-- Generators
elementGen :: Gen Elem
elementGen = do
e <- valid
return e
urlGen :: Gen Url
urlGen = do
let scheme = "http://"
host <- rndStrGen "" 10
return $ Url (scheme ++ host ++ ".com")
rndStrGen :: String -> Int -> Gen String
rndStrGen s 0 = return s
rndStrGen s n = do
let a_z = map (:[]) ['a' .. 'z']
e <- elements a_z
let r = s ++ e
rndStrGen r (n - 1)
wordGen :: Gen String
wordGen = do
e <- elements["foo", "bar", "baz"]
return e
voidGen :: Gen Void
voidGen = do
return (Void)
gen :: Gen Elem -> IO String
gen g = do
rnd <- newStdGen
let r = generate 10 rnd g
return $ show r
---------------------------------------
-- main
main :: IO ()
main = do
putStrLn "<html>\n<body>"
printElements 10
putStrLn "</body>\n</html>"
printElements :: Int -> IO ()
printElements 0 = return ()
printElements n = do
s <- gen elementGen
putStrLn s
printElements (n - 1)網羅的なテストをしたいんだけど、と思ったらQuickCheckを思い出すと良いかもしれない。
