如何用ScalaCheck生成任意类型的任意函数测试compose方法？

好消息是，用ScalaCheck做泛型属性测试完全可行！你只需要让ScalaCheck知道如何为泛型类型生成随机测试数据，以及如何比较结果的相等性。下面是具体的实现方案：

首先，先回顾你的compose函数：

def compose[A, B, C](g: B => C, f: A => B): A => C = f.andThen(g)

泛型测试的核心要求 #

ScalaCheck的forAll在处理泛型时需要两个关键的类型类支持：

1. Arbitrary[T]：负责生成类型T的随机测试实例，ScalaCheck已经为所有标准Scala类型（Int、String、Double等）提供了默认实现。
2. Eq[T]：负责判断两个T类型的值是否相等，同样标准类型也有默认实现。

完整的泛型测试代码 #

你可以通过上下文边界（context bounds）来简洁地声明这些依赖，修改后的测试类如下：

import org.scalatest.prop.PropertyChecks
import org.scalatest.{FlatSpec, Matchers}
import org.scalacheck.Arbitrary._
import org.scalacheck.Eq._

class ComposeSpec extends FlatSpec with Matchers with PropertyChecks {
  // 你的compose函数，或者从其他地方导入
  def compose[A, B, C](g: B => C, f: A => B): A => C = f.andThen(g)

  "The compose function" should "correctly combine two functions for any valid types" in {
    // 使用泛型forAll，通过上下文边界声明类型类依赖
    forAll { [A: Arbitrary, B: Arbitrary, C: Arbitrary : Eq](a: A, g: B => C, f: A => B) =>
      compose(g, f)(a) should equal(g(f(a)))
    }
  }
}

代码解释 #

• [A: Arbitrary] 是 (implicit arbA: Arbitrary[A]) 的语法糖，告诉Scala我们需要一个能生成A类型随机值的实例。
• [C: Eq] 确保我们可以比较两个C类型的值是否相等，这是should equal(...)断言所需要的。
• 函数类型（比如A => B）的Arbitrary实例由ScalaCheck自动推导，只要A和B有对应的Arbitrary实例即可。

另一种写法：直接使用ScalaCheck的Prop #

如果你更习惯纯ScalaCheck的风格，也可以直接创建一个Prop并调用check方法：

import org.scalacheck.Prop.forAll
import org.scalatest.{FlatSpec, Matchers}

class ComposeSpec extends FlatSpec with Matchers {
  def compose[A, B, C](g: B => C, f: A => B): A => C = f.andThen(g)

  "compose" should "obey the function composition law generically" in {
    val compositionLaw = forAll { [A: Arbitrary, B: Arbitrary, C: Arbitrary : Eq](a: A, g: B => C, f: A => B) =>
      compose(g, f)(a) === g(f(a))
    }
    compositionLaw.check
  }
}

注意事项 #

• 如果你要测试自定义类型，需要为这些类型手动提供Arbitrary和Eq实例（比如通过implicit val arbitraryMyType: Arbitrary[MyType] = ...）。
• 如果遇到类型推断问题，可以显式指定类型参数，比如forAll[Int, String, Boolean](...)，不过大多数情况下Scala会自动处理。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Marcus Vinícius Monteiro