Ce qui est un invariant?

Un invariant est plus "conceptuel" que d'une variable. En général, c'est une propriété de l'état du programme qui est toujours vrai. Une fonction ou une méthode qui garantit que l'invariant est dit à maintenir l'invariant.

Par exemple, un arbre de recherche binaire peut avoir l'invariant que pour chaque nœud, la clé du nœud de gauche de l'enfant est moins que le nœud est propre clé. Correctement écrit insertion de la fonction pour cet arbre à conserver cette invariant.

Comme vous pouvez le dire, ce n'est pas le genre de chose que vous pouvez stocker dans une variable: c'est plus une déclaration sur le programme. Par trouver ce genre d'invariants votre programme devrait maintenir, puis l'examen de votre code pour s'assurer qu'il maintient actuellement ces invariants, vous pouvez éviter les erreurs logiques dans votre code.

J'ai l'habitude de les voir plus en termes d'algorithmes ou de structures.

Par exemple, vous pourriez avoir un invariant de boucle que pourrait faire valoir--toujours vrai au début ou à la fin de chaque itération. C'est, si votre boucle était censé traiter une collection d'objets à partir d'une pile à une autre, on pourrait dire que |stack1|+|stack2|=c, en haut ou en bas de la boucle.

Si l'invariant échec de la vérification, il indique quelque chose s'est mal passé. Dans cet exemple, cela pourrait signifier que vous avez oublié de pousser au traitement de l'élément sur la dernière pile, etc.

Que cette ligne déclare:

En informatique, un prédicat qui, si elle est vraie, restera fidèle tout au long d'une séquence spécifique d'opérations, est appelé (un) invariant de cette séquence.

Afin de mieux comprendre cette espérer que cet exemple en C++ à l'aide.

Imaginez un scénario où vous devez obtenir certaines valeurs et d'obtenir le nombre total d'entre eux dans une variable appelée comme count et les ajouter dans une variable appelée comme sum

La invariant (encore une fois c'est plus comme un concept):

//invariant:
//we have read count grades so far, and
//sum is the sum of the first count grades

Le code ci-dessus serait quelque chose comme ceci,

int count=0;
double sum=0,x=0;
while (cin >> x) {
++count;
sum+=x;
}

Ce que le code ci-dessus n'?

1) Lit l'entrée de cin et les met dans x

2) Après un succès de la lecture, de l'incrément count et sum = sum + x

3) Répéter 1-2 jusqu'à la lecture s'arrête ( j'.e ctrl+D)

Invariant de boucle:

L'invariant doit être Vrai TOUJOURS. Donc, au départ, vous commencez votre code avec juste ce

while(cin>>x){
  }

Cette boucle lit les données à partir de l'entrée standard et les stocke dans x. Bien et bon. Mais le invariant devient fausse, car la première partie de notre invariant n'était pas suivi (ou gardé vrai).

//we have read count grades so far, and

Comment garder l'invariant vrai?

Simple! incrémenter le comte.

Donc ++count; serait se faire du bien!. Maintenant, notre code devient quelque chose comme cela,

while(cin>>x){
 ++count; 
 }

Mais

Même maintenant notre invariant (un concept qui doit être VRAI) est Faux car, maintenant, nous n'avons pas satisfaire à la seconde partie de notre invariant.

//sum is the sum of the first count grades

Alors, que faire maintenant?

Ajouter x à sum et de le stocker dans sum ( sum+=x) et la prochaine fois
cin>>x va lire une nouvelle valeur dans x.

Maintenant notre code devient quelque chose comme cela,

while(cin>>x){
 ++count; 
 sum+=x;
 }

Nous allons vérifier

Si le code correspond à notre invariant

//invariant:
//we have read count grades so far, and
//sum is the sum of the first count grades

code:

while(cin>>x){
 ++count; 
 sum+=x;
 }

Ah!. Maintenant, l'invariant de boucle est Vrai toujours et le code fonctionne très bien.

L'exemple ci-dessus a été prises et modifié à partir de le livre Accelerated C++ par Andrew-koening et Barbara-E

La suite de ce qu'il est, les invariants sont très utiles dans l'écriture de code propre, depuis sachant que, conceptuellement, ce invariants doivent être présents dans votre code vous permet de décider comment organiser votre code afin d'atteindre ces objectifs. Comme mentionné plus tôt, ils sont également utiles dans le débogage, la vérification pour voir si l'invariant est maintenu est souvent un bon moyen de voir si quelque manipulation que vous tentez d'effectuer est réellement en train de faire ce que vous voulez.

L'ADT invariant spécifie les relations
parmi les champs de données (variables d'instance)
qui doit toujours être vrai avant et après
l'exécution d'une méthode d'instance.