如何创建包含引用的结构的 Quickcheck Arbitrary？

Question

Rust quickcheck 文档指出，对于任何类型的实现Arbitrary

它们还必须是可发送的和静态的，因为每个测试都使用 thread::Builder::spawn 在自己的线程中运行，这需要 Send + 'static 边界。

如果我需要为包含引用的结构生成数据，我该怎么做？例如：

#![cfg_attr(test, feature(plugin))]
#![cfg_attr(test, plugin(quickcheck_macros))]

#[cfg(test)]
extern crate quickcheck;

#[cfg(test)]
use quickcheck::{Arbitrary,Gen};

#[allow(dead_code)]
#[derive(Debug,Clone)]
pub struct C<'a> {
    s: &'a str,
    b: bool
}

#[cfg(test)]
impl<'a> Arbitrary for C<'a> {
    fn arbitrary<G: Gen>(g: &mut G) -> C<'a> {
        let s = g.gen::<&str>();
        C{s: s, b: (s.len() > 0)}
    }
}

#[cfg(test)]
mod tests {
    use super::*;

    #[quickcheck]
    fn len_checks_out(c: C) -> bool {
        (c.s.len() > 0) == c.b
    }
}

失败

cargo test
   Compiling qcq v0.1.0 (file:///Users/blt/projects/us/troutwine/qcquestion)
src/lib.rs:18:10: 18:19 error: the type `C<'a>` does not fulfill the required lifetime [E0477]
src/lib.rs:18 impl<'a> Arbitrary for C<'a> {
                       ^~~~~~~~~
note: type must outlive the static lifetime
error: aborting due to previous error
Build failed, waiting for other jobs to finish...
error: Could not compile `qcq`.

这是一个有点人为的例子，但它与原始问题的精神相同。生命周期注释工作，但正在测试中。

Answer 1

你不能这样做有两个原因。首先，Arbitrary具有'static边界，这意味着实现的类型Arbitrary可能没有引用，除非它们的生命周期是'static. 这确保实例不会引用它们不“拥有”的对象。

其次，为了返回C<'a>where'a不是'static，大多数时候你还需要一个包含具有相同生命周期参数的引用的参数（这并不总是必要的，例如当使用生命周期参数的字段可以被初始化时稍后，但这不适用于此处）。因此，您需要一个像这样定义的函数：

fn arbitrary<'a, G: Gen>(g: &'a mut G) -> C<'a> {
    let s = g.gen::<&str>();
    C { s: s, b: (s.len() > 0) }
}

（注意，'a是在函数上定义的，而不是在impl.）

这有两个大问题：

• Arbitrary::arbitrary()返回Self。这意味着该函数必须返回实现的类型Arbitrary。然而，这里C<'a>依赖于定义在函数上的生命周期参数；C<'a>不可能与impl目标相同，因为该类型不能使用该生命周期参数。
• Rng::gen()简单地调用Rand::rand()，它也返回Self，因此遇到与Arbitrary::arbitrary(). 此外，Rand没有为&str（甚至为String）实现。

你能做什么呢？而不是&str在您的结构中存储 a ，您应该存储 a String。这使您的 struct 'static，您可以使用Arbitraryfor的实现String来生成测试值。

但是，如果您不想String在实际应用程序代码中使用怎么办？您可以通过接受&str或使您的结构通用String。标准库中有两个特性可以帮助您做到这一点：AsRef和Borrow. 这是一个使用示例Borrow：

use std::borrow::Borrow;

#[derive(Debug, Clone)]
pub struct C<S: Borrow<str>> {
    s: S,
    b: bool
}

现在，您可以根据需要使用C<&str>或C<String>。显然，你不能实现Arbitraryfor C<&str>，但你可以实现它 for C<String>。实际上，为什么不为所有实现它的类型实现它Arbitrary？

impl<S: Borrow<str> + Arbitrary> Arbitrary for C<S> {
    fn arbitrary<G: Gen>(g: &mut G) -> C<S> {
        let s: S = Arbitrary::arbitrary(g);
        let b = s.borrow().len() > 0;
        C { s: s, b: b }
    }
}