Scala 在Leon中是否可能对数据结构有要求？

在与leon研究有理数时，我必须在几乎所有地方添加as requirement

isRational

例如：

import leon.lang._

case class Rational (n: BigInt, d: BigInt) {

  def +(that: Rational): Rational = {
    require(isRational && that.isRational)
    Rational(n * that.d + that.n * d, d * that.d)
  } ensuring { _.isRational }

  def *(that: Rational): Rational = {
    require(isRational && that.isRational)
    Rational(n * that.n, d * that.d)
  } ensuring { _.isRational }

  // ...

  def isRational = !(d == 0)
  def nonZero = n != 0

}

是否可以在类构造函数中添加一个

require

语句来干燥此代码，以便它应用于数据结构的所有实例？我试着把它添加到班级的第一行，但似乎没有效果

case class Rational (n: BigInt, d: BigInt) {
    require(isRational) // NEW

    // ... as before ...

    def lemma(other: Rational): Rational = {
        Rational(n * other.d + other.n * d, d * other.d)
    }.ensuring{_.isRational}

    def lemmb(other: Rational): Boolean = {
        require(other.d * other.n >= 0)
        this <= (other + this)
    }.holds
}

（

此

和

其他

并不总是满足构造函数的要求。）

---

我遗漏了什么吗？

使用不变量的主要困难可以分解为两个问题：

问题1 给定

Leon必须将此要求注入所有函数的前提条件中，以

A

作为参数，因此

def foo(a: A) = { 
  a.v
} ensuring { _ > 0 }

需要成为：

def foo(a: A) = { 
  require(a.v > 0)
  a.v
} ensuring { _ > 0 }

此情况下，请考虑以下函数：

def foo2(as: List[A]) = { 
  require(as.nonEmpty)
  a.head.v
} ensuring { _ > 0 }

或

在这里，约束

foo2

使列表只包含有效的

A

s并不容易。Leon必须在ADT上合成遍历函数，以便注入这些先决条件

此外，无法指定

集合[A]

只包含有效的

A

s，因为Leon缺乏遍历和约束集合的能力

问题2 虽然编写以下函数是可行的：

case class A(a: BigInt) {
  require(invariant)
  def invariant: Boolean = // ...
}

您有一个鸡和蛋的问题，其中

invariant

将被注入一个先决条件检查

invariant

---

我相信这两个问题都可以解决（或者我们可以限制这些不变量的使用），但是它们构成了为什么类不变量还没有被简单地实现的原因。

你确定它不起作用吗？我用require测试了你的代码，当我这样做的时候：

Rational（0，0）

它产生：

原因：java.lang.IllegalArgumentException:requirement在scala.Predef$.require失败了。test.Rational.（require.scala:207）（require.scala:5）

@AkosKrivachy你的评论让我意识到我问的不是很清楚。我不是说执行代码，而是用Leon验证代码是否正确。我在我的问题中添加了一些具体的例子，如果没有多余的需求陈述，就无法验证。啊，对不起，Leon部分被掩盖了。很抱歉，这帮不了什么忙，但您的问题更详细，所以其他人应该更容易理解。

def foo2(as: List[A]) = { 
  require(as.nonEmpty)
  a.head.v
} ensuring { _ > 0 }

def foo3(as: Set[A], a: A) = { 
  as contains a
} ensuring { _ > 0 }

case class A(a: BigInt) {
  require(invariant)
  def invariant: Boolean = // ...
}