Question

我正在尝试使用代码契约静态验证基于数组的堆栈的以下部分实现。方法Pop()使用纯函数IsNotEmpty()来确保后续数组访问将位于下限/上方。静态验证程序失败，并建议我添加前置条件Contract.Requires(0 <= this.top)。

有人可以解释为什么验证者无法证明数组访问对于给定合同IsNotEmpty()的下限有效吗？

起初我认为Contract.Requires(IsNotEmpty())方法可能不正确，因为子类可以覆盖IsNotEmpty()。但是，如果我将类标记为sealed，则验证程序仍无法证明数组访问是有效的。

更新：如果我将IsNotEmpty()更改为只读属性，则验证会按预期成功完成。这提出了一个问题：如何/为什么只读属性和纯函数处理不同？

class StackAr<T>
{
    private T[] data;
    private int capacity;

    /// <summary>
    /// the index of the top array element
    /// </summary>
    private int top;

    [ContractInvariantMethod]
    private void ObjectInvariant()
    {
        Contract.Invariant(data != null);
        Contract.Invariant(top < capacity);
        Contract.Invariant(top >= -1);
        Contract.Invariant(capacity == data.Length);
    }

    public StackAr(int capacity)
    {
        Contract.Requires(capacity > 0);
        this.capacity = capacity;
        this.data = new T[capacity];
        top = -1;
    }

    [Pure]
    public bool IsNotEmpty()
    {
        return 0 <= this.top;
    }

    public T Pop()
    {
        Contract.Requires(IsNotEmpty());

        //CodeContracts: Suggested precondition: 
        //Contract.Requires(0 <= this.top);

        T element = data[top];
        top--;
        return element;
    }
}

Answer 1

这应该可以解决问题：

[Pure]
public bool IsNotEmpty() {
    Contract.Ensures(Contract.Result<bool>() && 0 <= this.top || !Contract.Result<bool>() && 0 > this.top);
    return 0 <= this.top;
}

有关详细信息，请参阅代码合同论坛中的此主题：Calling a method in Contract.Requires

修改

此问题的另一个解决方案，如上面链接的线程中所述，是-infer命令行选项：

现在，推断这种方法的post条件是可能的，事实上我们可以选择这样做：尝试在合同属性窗格中的额外选项行添加-infer确保静态检查器。

我已经检查过，这确实解决了这个问题。如果查看code contracts manual，您会看到默认选项仅用于推断属性后置条件。通过使用此开关，您可以告诉它尝试推断方法的后置条件：

-infer（需要+ propertyensures + methodensures）（默认= propertyensures）

在C＃代码合同中使用纯函数时的静态验证限制？

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