src/mc/explo/udpor/Configuration_test.cpp

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   2
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   4  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
   5
   6 #include "src/3rd-party/catch.hpp"
   7 #include "src/mc/explo/udpor/Configuration.hpp"
   8 #include "src/mc/explo/udpor/EventSet.hpp"
   9 #include "src/mc/explo/udpor/History.hpp"
  10 #include "src/mc/explo/udpor/Unfolding.hpp"
  11 #include "src/mc/explo/udpor/UnfoldingEvent.hpp"
  12 #include "src/mc/explo/udpor/maximal_subsets_iterator.hpp"
  13 #include "src/mc/explo/udpor/udpor_tests_private.hpp"
  14
  15 #include <unordered_map>
  16
  17 using namespace simgrid::mc;
  18 using namespace simgrid::mc::udpor;
  19
  20 TEST_CASE("simgrid::mc::udpor::Configuration: Constructing Configurations")
  21 {
  22   // The following tests concern the given event structure:
  23   //                e1
  24   //              /
  25   //            e2
  26   //           /
  27   //          e3
  28   //         /  /
  29   //        e4   e5
  30   UnfoldingEvent e1(EventSet(), std::make_shared<IndependentAction>(0));
  31   UnfoldingEvent e2(EventSet({&e1}), std::make_shared<IndependentAction>(1));
  32   UnfoldingEvent e3(EventSet({&e2}), std::make_shared<IndependentAction>(2));
  33   UnfoldingEvent e4(EventSet({&e3}), std::make_shared<IndependentAction>(3));
  34   UnfoldingEvent e5(EventSet({&e3}), std::make_shared<IndependentAction>(4));
  35
  36   SECTION("Creating a configuration without events")
  37   {
  38     Configuration C;
  39     REQUIRE(C.get_events().empty());
  40     REQUIRE(C.get_latest_event() == nullptr);
  41   }
  42
  43   SECTION("Creating a configuration with events (test violation of being causally closed)")
  44   {
  45     // 5 choose 0 = 1 test
  46     REQUIRE_NOTHROW(Configuration({&e1}));
  47
  48     // 5 choose 1 = 5 tests
  49     REQUIRE_THROWS_AS(Configuration({&e2}), std::invalid_argument);
  50     REQUIRE_THROWS_AS(Configuration({&e3}), std::invalid_argument);
  51     REQUIRE_THROWS_AS(Configuration({&e4}), std::invalid_argument);
  52     REQUIRE_THROWS_AS(Configuration({&e5}), std::invalid_argument);
  53
  54     // 5 choose 2 = 10 tests
  55     REQUIRE_NOTHROW(Configuration({&e1, &e2}));
  56     REQUIRE_THROWS_AS(Configuration({&e1, &e3}), std::invalid_argument);
  57     REQUIRE_THROWS_AS(Configuration({&e1, &e4}), std::invalid_argument);
  58     REQUIRE_THROWS_AS(Configuration({&e1, &e5}), std::invalid_argument);
  59     REQUIRE_THROWS_AS(Configuration({&e2, &e3}), std::invalid_argument);
  60     REQUIRE_THROWS_AS(Configuration({&e2, &e4}), std::invalid_argument);
  61     REQUIRE_THROWS_AS(Configuration({&e2, &e5}), std::invalid_argument);
  62     REQUIRE_THROWS_AS(Configuration({&e3, &e4}), std::invalid_argument);
  63     REQUIRE_THROWS_AS(Configuration({&e3, &e5}), std::invalid_argument);
  64     REQUIRE_THROWS_AS(Configuration({&e4, &e5}), std::invalid_argument);
  65
  66     // 5 choose 3 = 10 tests
  67     REQUIRE_NOTHROW(Configuration({&e1, &e2, &e3}));
  68     REQUIRE_THROWS_AS(Configuration({&e1, &e2, &e4}), std::invalid_argument);
  69     REQUIRE_THROWS_AS(Configuration({&e1, &e2, &e5}), std::invalid_argument);
  70     REQUIRE_THROWS_AS(Configuration({&e1, &e3, &e4}), std::invalid_argument);
  71     REQUIRE_THROWS_AS(Configuration({&e1, &e3, &e5}), std::invalid_argument);
  72     REQUIRE_THROWS_AS(Configuration({&e1, &e4, &e5}), std::invalid_argument);
  73     REQUIRE_THROWS_AS(Configuration({&e2, &e3, &e4}), std::invalid_argument);
  74     REQUIRE_THROWS_AS(Configuration({&e2, &e3, &e5}), std::invalid_argument);
  75     REQUIRE_THROWS_AS(Configuration({&e2, &e4, &e5}), std::invalid_argument);
  76     REQUIRE_THROWS_AS(Configuration({&e3, &e4, &e5}), std::invalid_argument);
  77
  78     // 5 choose 4 = 5 tests
  79     REQUIRE_NOTHROW(Configuration({&e1, &e2, &e3, &e4}));
  80     REQUIRE_NOTHROW(Configuration({&e1, &e2, &e3, &e5}));
  81     REQUIRE_THROWS_AS(Configuration({&e1, &e2, &e4, &e5}), std::invalid_argument);
  82     REQUIRE_THROWS_AS(Configuration({&e1, &e3, &e4, &e5}), std::invalid_argument);
  83     REQUIRE_THROWS_AS(Configuration({&e2, &e3, &e4, &e5}), std::invalid_argument);
  84
  85     // 5 choose 5 = 1 test
  86     REQUIRE_NOTHROW(Configuration({&e1, &e2, &e3, &e4, &e5}));
  87   }
  88 }
  89
  90 TEST_CASE("simgrid::mc::udpor::Configuration: Adding Events")
  91 {
  92   // The following tests concern the given event structure:
  93   //                e1
  94   //              /
  95   //            e2
  96   //           /
  97   //         /  /
  98   //        e3   e4
  99   UnfoldingEvent e1(EventSet(), std::make_shared<IndependentAction>(0));
 100   UnfoldingEvent e2(EventSet({&e1}), std::make_shared<IndependentAction>(1));
 101   UnfoldingEvent e3(EventSet({&e2}), std::make_shared<IndependentAction>(2));
 102   UnfoldingEvent e4(EventSet({&e2}), std::make_shared<IndependentAction>(3));
 103
 104   REQUIRE_THROWS_AS(Configuration().add_event(nullptr), std::invalid_argument);
 105   REQUIRE_THROWS_AS(Configuration().add_event(&e2), std::invalid_argument);
 106   REQUIRE_THROWS_AS(Configuration().add_event(&e3), std::invalid_argument);
 107   REQUIRE_THROWS_AS(Configuration().add_event(&e4), std::invalid_argument);
 108   REQUIRE_THROWS_AS(Configuration({&e1}).add_event(&e3), std::invalid_argument);
 109   REQUIRE_THROWS_AS(Configuration({&e1}).add_event(&e4), std::invalid_argument);
 110
 111   REQUIRE_NOTHROW(Configuration().add_event(&e1));
 112   REQUIRE_NOTHROW(Configuration({&e1}).add_event(&e1));
 113   REQUIRE_NOTHROW(Configuration({&e1}).add_event(&e2));
 114   REQUIRE_NOTHROW(Configuration({&e1, &e2}).add_event(&e1));
 115   REQUIRE_NOTHROW(Configuration({&e1, &e2}).add_event(&e2));
 116   REQUIRE_NOTHROW(Configuration({&e1, &e2}).add_event(&e3));
 117   REQUIRE_NOTHROW(Configuration({&e1, &e2}).add_event(&e4));
 118   REQUIRE_NOTHROW(Configuration({&e1, &e2, &e3}).add_event(&e1));
 119   REQUIRE_NOTHROW(Configuration({&e1, &e2, &e3}).add_event(&e2));
 120   REQUIRE_NOTHROW(Configuration({&e1, &e2, &e3}).add_event(&e3));
 121   REQUIRE_NOTHROW(Configuration({&e1, &e2, &e3}).add_event(&e4));
 122   REQUIRE_NOTHROW(Configuration({&e1, &e2, &e4}).add_event(&e1));
 123   REQUIRE_NOTHROW(Configuration({&e1, &e2, &e4}).add_event(&e2));
 124   REQUIRE_NOTHROW(Configuration({&e1, &e2, &e4}).add_event(&e3));
 125   REQUIRE_NOTHROW(Configuration({&e1, &e2, &e4}).add_event(&e4));
 126   REQUIRE_NOTHROW(Configuration({&e1, &e2, &e3, &e4}).add_event(&e1));
 127   REQUIRE_NOTHROW(Configuration({&e1, &e2, &e3, &e4}).add_event(&e2));
 128   REQUIRE_NOTHROW(Configuration({&e1, &e2, &e3, &e4}).add_event(&e3));
 129   REQUIRE_NOTHROW(Configuration({&e1, &e2, &e3, &e4}).add_event(&e4));
 130 }
 131
 132 TEST_CASE("simgrid::mc::udpor::Configuration: Topological Sort Order")
 133 {
 134   // The following tests concern the given event structure:
 135   //               e1
 136   //              /
 137   //            e2
 138   //           /
 139   //          e3
 140   //         /
 141   //        e4
 142   UnfoldingEvent e1(EventSet(), std::make_shared<IndependentAction>(1));
 143   UnfoldingEvent e2(EventSet({&e1}), std::make_shared<IndependentAction>(2));
 144   UnfoldingEvent e3(EventSet({&e2}), std::make_shared<IndependentAction>(3));
 145   UnfoldingEvent e4(EventSet({&e3}), std::make_shared<IndependentAction>(4));
 146
 147   SECTION("Topological ordering for entire set")
 148   {
 149     Configuration C{&e1, &e2, &e3, &e4};
 150     REQUIRE(C.get_topologically_sorted_events() == std::vector<const UnfoldingEvent*>{&e1, &e2, &e3, &e4});
 151     REQUIRE(C.get_topologically_sorted_events_of_reverse_graph() ==
 152             std::vector<const UnfoldingEvent*>{&e4, &e3, &e2, &e1});
 153   }
 154
 155   SECTION("Topological ordering for subsets")
 156   {
 157     SECTION("No elements")
 158     {
 159       Configuration C;
 160       REQUIRE(C.get_topologically_sorted_events() == std::vector<const UnfoldingEvent*>{});
 161       REQUIRE(C.get_topologically_sorted_events_of_reverse_graph() == std::vector<const UnfoldingEvent*>{});
 162     }
 163
 164     SECTION("e1 only")
 165     {
 166       Configuration C{&e1};
 167       REQUIRE(C.get_topologically_sorted_events() == std::vector<const UnfoldingEvent*>{&e1});
 168       REQUIRE(C.get_topologically_sorted_events_of_reverse_graph() == std::vector<const UnfoldingEvent*>{&e1});
 169     }
 170
 171     SECTION("e1 and e2 only")
 172     {
 173       Configuration C{&e1, &e2};
 174       REQUIRE(C.get_topologically_sorted_events() == std::vector<const UnfoldingEvent*>{&e1, &e2});
 175       REQUIRE(C.get_topologically_sorted_events_of_reverse_graph() == std::vector<const UnfoldingEvent*>{&e2, &e1});
 176     }
 177
 178     SECTION("e1, e2, and e3 only")
 179     {
 180       Configuration C{&e1, &e2, &e3};
 181       REQUIRE(C.get_topologically_sorted_events() == std::vector<const UnfoldingEvent*>{&e1, &e2, &e3});
 182       REQUIRE(C.get_topologically_sorted_events_of_reverse_graph() ==
 183               std::vector<const UnfoldingEvent*>{&e3, &e2, &e1});
 184     }
 185   }
 186 }
 187
 188 TEST_CASE("simgrid::mc::udpor::Configuration: Topological Sort Order More Complicated")
 189 {
 190   // The following tests concern the given event structure:
 191   //                e1
 192   //              /
 193   //            e2
 194   //           /
 195   //          e3
 196   //         /  /
 197   //        e4   e6
 198   //        /
 199   //       e5
 200   UnfoldingEvent e1(EventSet(), std::make_shared<IndependentAction>(1));
 201   UnfoldingEvent e2(EventSet({&e1}), std::make_shared<IndependentAction>(2));
 202   UnfoldingEvent e3(EventSet({&e2}), std::make_shared<IndependentAction>(3));
 203   UnfoldingEvent e4(EventSet({&e3}), std::make_shared<IndependentAction>(4));
 204   UnfoldingEvent e5(EventSet({&e4}), std::make_shared<IndependentAction>(5));
 205   UnfoldingEvent e6(EventSet({&e3}), std::make_shared<IndependentAction>(6));
 206
 207   SECTION("Topological ordering for subsets")
 208   {
 209     SECTION("No elements")
 210     {
 211       Configuration C;
 212       REQUIRE(C.get_topologically_sorted_events() == std::vector<const UnfoldingEvent*>{});
 213       REQUIRE(C.get_topologically_sorted_events_of_reverse_graph() == std::vector<const UnfoldingEvent*>{});
 214     }
 215
 216     SECTION("e1 only")
 217     {
 218       Configuration C{&e1};
 219       REQUIRE(C.get_topologically_sorted_events() == std::vector<const UnfoldingEvent*>{&e1});
 220       REQUIRE(C.get_topologically_sorted_events_of_reverse_graph() == std::vector<const UnfoldingEvent*>{&e1});
 221     }
 222
 223     SECTION("e1 and e2 only")
 224     {
 225       Configuration C{&e1, &e2};
 226       REQUIRE(C.get_topologically_sorted_events() == std::vector<const UnfoldingEvent*>{&e1, &e2});
 227       REQUIRE(C.get_topologically_sorted_events_of_reverse_graph() == std::vector<const UnfoldingEvent*>{&e2, &e1});
 228     }
 229
 230     SECTION("e1, e2, and e3 only")
 231     {
 232       Configuration C{&e1, &e2, &e3};
 233       REQUIRE(C.get_topologically_sorted_events() == std::vector<const UnfoldingEvent*>{&e1, &e2, &e3});
 234       REQUIRE(C.get_topologically_sorted_events_of_reverse_graph() ==
 235               std::vector<const UnfoldingEvent*>{&e3, &e2, &e1});
 236     }
 237
 238     SECTION("e1, e2, e3, and e6 only")
 239     {
 240       Configuration C{&e1, &e2, &e3, &e6};
 241       REQUIRE(C.get_topologically_sorted_events() == std::vector<const UnfoldingEvent*>{&e1, &e2, &e3, &e6});
 242       REQUIRE(C.get_topologically_sorted_events_of_reverse_graph() ==
 243               std::vector<const UnfoldingEvent*>{&e6, &e3, &e2, &e1});
 244     }
 245
 246     SECTION("e1, e2, e3, and e4 only")
 247     {
 248       Configuration C{&e1, &e2, &e3, &e4};
 249       REQUIRE(C.get_topologically_sorted_events() == std::vector<const UnfoldingEvent*>{&e1, &e2, &e3, &e4});
 250       REQUIRE(C.get_topologically_sorted_events_of_reverse_graph() ==
 251               std::vector<const UnfoldingEvent*>{&e4, &e3, &e2, &e1});
 252     }
 253
 254     SECTION("e1, e2, e3, e4, and e5 only")
 255     {
 256       Configuration C{&e1, &e2, &e3, &e4, &e5};
 257       REQUIRE(C.get_topologically_sorted_events() == std::vector<const UnfoldingEvent*>{&e1, &e2, &e3, &e4, &e5});
 258       REQUIRE(C.get_topologically_sorted_events_of_reverse_graph() ==
 259               std::vector<const UnfoldingEvent*>{&e5, &e4, &e3, &e2, &e1});
 260     }
 261
 262     SECTION("e1, e2, e3, e4 and e6 only")
 263     {
 264       // In this case, e4 and e6 are interchangeable. Hence, we have to check
 265       // if the sorting gives us *any* of the combinations
 266       Configuration C{&e1, &e2, &e3, &e4, &e6};
 267       REQUIRE((C.get_topologically_sorted_events() == std::vector<const UnfoldingEvent*>{&e1, &e2, &e3, &e4, &e6} ||
 268                C.get_topologically_sorted_events() == std::vector<const UnfoldingEvent*>{&e1, &e2, &e3, &e6, &e4}));
 269       REQUIRE((C.get_topologically_sorted_events_of_reverse_graph() ==
 270                    std::vector<const UnfoldingEvent*>{&e6, &e4, &e3, &e2, &e1} ||
 271                C.get_topologically_sorted_events_of_reverse_graph() ==
 272                    std::vector<const UnfoldingEvent*>{&e4, &e6, &e3, &e2, &e1}));
 273     }
 274
 275     SECTION("Topological ordering for entire set")
 276     {
 277       // In this case, e4/e5 are both interchangeable with e6. Hence, again we have to check
 278       // if the sorting gives us *any* of the combinations
 279       Configuration C{&e1, &e2, &e3, &e4, &e5, &e6};
 280       REQUIRE(
 281           (C.get_topologically_sorted_events() == std::vector<const UnfoldingEvent*>{&e1, &e2, &e3, &e4, &e5, &e6} ||
 282            C.get_topologically_sorted_events() == std::vector<const UnfoldingEvent*>{&e1, &e2, &e3, &e4, &e6, &e5} ||
 283            C.get_topologically_sorted_events() == std::vector<const UnfoldingEvent*>{&e1, &e2, &e3, &e6, &e4, &e5}));
 284       REQUIRE((C.get_topologically_sorted_events_of_reverse_graph() ==
 285                    std::vector<const UnfoldingEvent*>{&e6, &e5, &e4, &e3, &e2, &e1} ||
 286                C.get_topologically_sorted_events_of_reverse_graph() ==
 287                    std::vector<const UnfoldingEvent*>{&e5, &e6, &e4, &e3, &e2, &e1} ||
 288                C.get_topologically_sorted_events_of_reverse_graph() ==
 289                    std::vector<const UnfoldingEvent*>{&e5, &e4, &e6, &e3, &e2, &e1}));
 290     }
 291   }
 292 }
 293
 294 TEST_CASE("simgrid::mc::udpor::Configuration: Topological Sort Order Very Complicated")
 295 {
 296   // The following tests concern the given event structure:
 297   //                e1
 298   //              /   /
 299   //            e2    e8
 300   //           /  /    /  /
 301   //          e3   /   /    /
 302   //         /  /    /      e11
 303   //        e4  e6   e7
 304   //        /   /  /   /
 305   //       e5   e9    e10
 306   //        /   /     /
 307   //         /  /   /
 308   //         [   e12    ]
 309   UnfoldingEvent e1(EventSet(), std::make_shared<IndependentAction>(1));
 310   UnfoldingEvent e2(EventSet({&e1}), std::make_shared<IndependentAction>(2));
 311   UnfoldingEvent e8(EventSet({&e1}), std::make_shared<IndependentAction>(3));
 312   UnfoldingEvent e3(EventSet({&e2}), std::make_shared<IndependentAction>(4));
 313   UnfoldingEvent e4(EventSet({&e3}), std::make_shared<IndependentAction>(5));
 314   UnfoldingEvent e5(EventSet({&e4}), std::make_shared<IndependentAction>(6));
 315   UnfoldingEvent e6(EventSet({&e4}), std::make_shared<IndependentAction>(7));
 316   UnfoldingEvent e7(EventSet({&e2, &e8}), std::make_shared<IndependentAction>(8));
 317   UnfoldingEvent e9(EventSet({&e6, &e7}), std::make_shared<IndependentAction>(9));
 318   UnfoldingEvent e10(EventSet({&e7}), std::make_shared<IndependentAction>(10));
 319   UnfoldingEvent e11(EventSet({&e8}), std::make_shared<IndependentAction>(11));
 320   UnfoldingEvent e12(EventSet({&e5, &e9, &e10}), std::make_shared<IndependentAction>(12));
 321   Configuration C{&e1, &e2, &e3, &e4, &e5, &e6, &e7, &e8, &e9, &e10, &e11, &e12};
 322
 323   SECTION("Test every combination of the maximal configuration (forward graph)")
 324   {
 325     // To test this, we ensure that for the `i`th event
 326     // in `ordered_events`, each event in `ordered_events[0...<i]
 327     // is contained in the history of `ordered_events[i]`.
 328     EventSet events_seen;
 329     const auto ordered_events = C.get_topologically_sorted_events();
 330
 331     std::for_each(ordered_events.begin(), ordered_events.end(), [&events_seen](const UnfoldingEvent* e) {
 332       History history(e);
 333       for (auto* e_hist : history) {
 334         // In this demo, we want to make sure that
 335         // we don't mark not yet seeing `e` as an error.
 336         // The history of `e` traverses `e` itself. All
 337         // other events in e's history are included in
 338         if (e_hist == e)
 339           continue;
 340
 341         // If this event has not been "seen" before,
 342         // this implies that event `e` appears earlier
 343         // in the list than one of its dependencies
 344         REQUIRE(events_seen.contains(e_hist));
 345       }
 346       events_seen.insert(e);
 347     });
 348   }
 349
 350   SECTION("Test every combination of the maximal configuration (reverse graph)")
 351   {
 352     // To test this, we ensure that for the `i`th event
 353     // in `ordered_events`, no event in `ordered_events[0...<i]
 354     // is contained in the history of `ordered_events[i]`.
 355     EventSet events_seen;
 356     const auto ordered_events = C.get_topologically_sorted_events_of_reverse_graph();
 357
 358     std::for_each(ordered_events.begin(), ordered_events.end(), [&events_seen](const UnfoldingEvent* e) {
 359       History history(e);
 360
 361       for (auto* e_hist : history) {
 362         // Unlike the test above, we DO want to ensure
 363         // that `e` itself ALSO isn't yet seen
 364
 365         // If this event has been "seen" before,
 366         // this implies that event `e` appears later
 367         // in the list than one of its ancestors
 368         REQUIRE_FALSE(events_seen.contains(e_hist));
 369       }
 370       events_seen.insert(e);
 371     });
 372   }
 373
 374   SECTION("Test that the topological ordering contains only the events of the configuration")
 375   {
 376     const EventSet events_seen = C.get_events();
 377
 378     SECTION("Forward direction")
 379     {
 380       auto ordered_events              = C.get_topologically_sorted_events();
 381       const EventSet ordered_event_set = EventSet(std::move(ordered_events));
 382       REQUIRE(events_seen == ordered_event_set);
 383     }
 384
 385     SECTION("Reverse direction")
 386     {
 387       auto ordered_events              = C.get_topologically_sorted_events_of_reverse_graph();
 388       const EventSet ordered_event_set = EventSet(std::move(ordered_events));
 389       REQUIRE(events_seen == ordered_event_set);
 390     }
 391   }
 392
 393   SECTION("Test that the topological ordering is equivalent to that of the configuration's events")
 394   {
 395     REQUIRE(C.get_topologically_sorted_events() == C.get_events().get_topological_ordering());
 396     REQUIRE(C.get_topologically_sorted_events_of_reverse_graph() ==
 397             C.get_events().get_topological_ordering_of_reverse_graph());
 398   }
 399 }
 400
 401 TEST_CASE("simgrid::mc::udpor::maximal_subsets_iterator: Basic Testing of Maximal Subsets")
 402 {
 403   // The following tests concern the given event structure:
 404   //                e1
 405   //              /   /
 406   //             e2   e5
 407   //            /     /
 408   //           e3    e6
 409   //           /     / /
 410   //          e4    e7 e8
 411   UnfoldingEvent e1(EventSet(), std::make_shared<IndependentAction>(0));
 412   UnfoldingEvent e2(EventSet({&e1}), std::make_shared<IndependentAction>(1));
 413   UnfoldingEvent e3(EventSet({&e2}), std::make_shared<IndependentAction>(2));
 414   UnfoldingEvent e4(EventSet({&e3}), std::make_shared<IndependentAction>(3));
 415   UnfoldingEvent e5(EventSet({&e1}), std::make_shared<IndependentAction>(4));
 416   UnfoldingEvent e6(EventSet({&e5}), std::make_shared<IndependentAction>(5));
 417   UnfoldingEvent e7(EventSet({&e6}), std::make_shared<IndependentAction>(6));
 418   UnfoldingEvent e8(EventSet({&e6}), std::make_shared<IndependentAction>(7));
 419
 420   SECTION("Iteration over an empty configuration yields only the empty set")
 421   {
 422     Configuration C;
 423     maximal_subsets_iterator first(C);
 424     maximal_subsets_iterator last;
 425
 426     REQUIRE(*first == EventSet());
 427     ++first;
 428     REQUIRE(first == last);
 429   }
 430
 431   SECTION("Check counts of maximal event sets discovered")
 432   {
 433     std::unordered_map<int, int> maximal_subset_counts;
 434
 435     Configuration C{&e1, &e2, &e3, &e4, &e5, &e6, &e7, &e8};
 436     maximal_subsets_iterator first(C);
 437     maximal_subsets_iterator last;
 438
 439     for (; first != last; ++first) {
 440       maximal_subset_counts[(*first).size()]++;
 441     }
 442
 443     // First, ensure that there are only sets of size 0, 1, 2, and 3
 444     CHECK(maximal_subset_counts.size() == 4);
 445
 446     // The empty set should appear only once
 447     REQUIRE(maximal_subset_counts[0] == 1);
 448
 449     // 8 is the number of nodes in the graph
 450     REQUIRE(maximal_subset_counts[1] == 8);
 451
 452     // 13 = 3 * 4 (each of the left branch can combine with one in the right branch) + 1 (e7 + e8)
 453     REQUIRE(maximal_subset_counts[2] == 13);
 454
 455     // e7 + e8 must be included, so that means we can combine from the left branch
 456     REQUIRE(maximal_subset_counts[3] == 3);
 457   }
 458
 459   SECTION("Check counts of maximal event sets discovered with a filter")
 460   {
 461     std::unordered_map<int, int> maximal_subset_counts;
 462
 463     Configuration C{&e1, &e2, &e3, &e4, &e5, &e6, &e7, &e8};
 464
 465     SECTION("Filter with events part of initial maximal set")
 466     {
 467       EventSet interesting_bunch{&e2, &e4, &e7, &e8};
 468
 469       maximal_subsets_iterator first(C, [&](const UnfoldingEvent* e) { return interesting_bunch.contains(e); });
 470       maximal_subsets_iterator last;
 471
 472       for (; first != last; ++first) {
 473         const auto& event_set = *first;
 474         // Only events in `interesting_bunch` can appear: thus no set
 475         // should include anything else other than `interesting_bunch`
 476         REQUIRE(event_set.is_subset_of(interesting_bunch));
 477         REQUIRE(event_set.is_maximal());
 478         maximal_subset_counts[event_set.size()]++;
 479       }
 480
 481       // The empty set should (still) appear only once
 482       REQUIRE(maximal_subset_counts[0] == 1);
 483
 484       // 4 is the number of nodes in the `interesting_bunch`
 485       REQUIRE(maximal_subset_counts[1] == 4);
 486
 487       // 5 = 2 * 2 (each of the left branch can combine with one in the right branch) + 1 (e7 + e8)
 488       REQUIRE(maximal_subset_counts[2] == 5);
 489
 490       // e7 + e8 must be included, so that means we can combine from the left branch (only e2 and e4)
 491       REQUIRE(maximal_subset_counts[3] == 2);
 492
 493       // There are no subsets of size 4 (or higher, but that
 494       // is tested by asserting each maximal set traversed is a subset)
 495       REQUIRE(maximal_subset_counts[4] == 0);
 496     }
 497
 498     SECTION("Filter with interesting subset not initially part of the maximal set")
 499     {
 500       EventSet interesting_bunch{&e3, &e5, &e6};
 501
 502       maximal_subsets_iterator first(C, [&](const UnfoldingEvent* e) { return interesting_bunch.contains(e); });
 503       maximal_subsets_iterator last;
 504
 505       for (; first != last; ++first) {
 506         const auto& event_set = *first;
 507         // Only events in `interesting_bunch` can appear: thus no set
 508         // should include anything else other than `interesting_bunch`
 509         REQUIRE(event_set.is_subset_of(interesting_bunch));
 510         REQUIRE(event_set.is_maximal());
 511         maximal_subset_counts[event_set.size()]++;
 512       }
 513
 514       // The empty set should (still) appear only once
 515       REQUIRE(maximal_subset_counts[0] == 1);
 516
 517       // 3 is the number of nodes in the `interesting_bunch`
 518       REQUIRE(maximal_subset_counts[1] == 3);
 519
 520       // 2 = e3, e5 and e3, e6
 521       REQUIRE(maximal_subset_counts[2] == 2);
 522
 523       // There are no subsets of size 3 (or higher, but that
 524       // is tested by asserting each maximal set traversed is a subset)
 525       REQUIRE(maximal_subset_counts[3] == 0);
 526     }
 527   }
 528 }
 529
 530 TEST_CASE("simgrid::mc::udpor::maximal_subsets_iterator: Stress Test for Maximal Subsets Iteration")
 531 {
 532   // The following tests concern the given event structure:
 533   //                              e1
 534   //                            /   /
 535   //                          e2    e3
 536   //                          / /   /  /
 537   //               +------* e4 *e5 e6  e7
 538   //               |        /   ///   /  /
 539   //               |       e8   e9    e10
 540   //               |      /  /   /\      /
 541   //               |   e11 e12 e13 e14   e15
 542   //               |   /      / / /   /  /
 543   //               +-> e16     e17     e18
 544   UnfoldingEvent e1(EventSet(), std::make_shared<IndependentAction>(1));
 545   UnfoldingEvent e2(EventSet({&e1}), std::make_shared<IndependentAction>(2));
 546   UnfoldingEvent e3(EventSet({&e1}), std::make_shared<IndependentAction>(3));
 547   UnfoldingEvent e4(EventSet({&e2}), std::make_shared<IndependentAction>(4));
 548   UnfoldingEvent e5(EventSet({&e2}), std::make_shared<IndependentAction>(5));
 549   UnfoldingEvent e6(EventSet({&e3}), std::make_shared<IndependentAction>(6));
 550   UnfoldingEvent e7(EventSet({&e3}), std::make_shared<IndependentAction>(7));
 551   UnfoldingEvent e8(EventSet({&e4}), std::make_shared<IndependentAction>(8));
 552   UnfoldingEvent e9(EventSet({&e4, &e5, &e6}), std::make_shared<IndependentAction>(9));
 553   UnfoldingEvent e10(EventSet({&e6, &e7}), std::make_shared<IndependentAction>(10));
 554   UnfoldingEvent e11(EventSet({&e8}), std::make_shared<IndependentAction>(11));
 555   UnfoldingEvent e12(EventSet({&e8}), std::make_shared<IndependentAction>(12));
 556   UnfoldingEvent e13(EventSet({&e9}), std::make_shared<IndependentAction>(13));
 557   UnfoldingEvent e14(EventSet({&e9}), std::make_shared<IndependentAction>(14));
 558   UnfoldingEvent e15(EventSet({&e10}), std::make_shared<IndependentAction>(15));
 559   UnfoldingEvent e16(EventSet({&e5, &e11}), std::make_shared<IndependentAction>(16));
 560   UnfoldingEvent e17(EventSet({&e12, &e13, &e14}), std::make_shared<IndependentAction>(17));
 561   UnfoldingEvent e18(EventSet({&e14, &e15}), std::make_shared<IndependentAction>(18));
 562   Configuration C{&e1, &e2, &e3, &e4, &e5, &e6, &e7, &e8, &e9, &e10, &e11, &e12, &e13, &e14, &e15, &e16, &e17, &e18};
 563
 564   SECTION("Every subset iterated over is maximal")
 565   {
 566     maximal_subsets_iterator first(C);
 567     maximal_subsets_iterator last;
 568
 569     // Make sure we actually have something to iterate over
 570     REQUIRE(first != last);
 571
 572     for (; first != last; ++first) {
 573       REQUIRE((*first).size() <= C.get_events().size());
 574       REQUIRE((*first).is_maximal());
 575     }
 576   }
 577
 578   SECTION("Test that the maximal set ordering is equivalent to that of the configuration's events")
 579   {
 580     maximal_subsets_iterator first_config(C);
 581     maximal_subsets_iterator first_events(C.get_events());
 582     maximal_subsets_iterator last;
 583
 584     // Make sure we actually have something to iterate over
 585     REQUIRE(first_config != last);
 586     REQUIRE(first_config == first_events);
 587     REQUIRE(first_events != last);
 588
 589     for (; first_config != last; ++first_config, ++first_events) {
 590       // first_events and first_config should always be at the same location
 591       REQUIRE(first_events != last);
 592       const auto& first_config_set = *first_config;
 593       const auto& first_events_set = *first_events;
 594
 595       REQUIRE(first_config_set.size() <= C.get_events().size());
 596       REQUIRE(first_config_set.is_maximal());
 597       REQUIRE(first_events_set == first_config_set);
 598     }
 599
 600     // Iteration with events directly should now also be finished
 601     REQUIRE(first_events == last);
 602   }
 603 }
 604
 605 TEST_CASE("simgrid::mc::udpor::Configuration: Latest Transitions")
 606 {
 607   // The following tests concern the given event structure (labeled as "event(actor)")
 608   //                  e1(1)
 609   //                 /     /
 610   //              e2(1)   e3(2)
 611   //              /    //     /
 612   //            e4(3) e5(2)  e6(1)
 613   //                  /   /
 614   //               e7(1) e8(1)
 615   const auto t1 = std::make_shared<IndependentAction>(Transition::Type::UNKNOWN, 1);
 616   const auto t2 = std::make_shared<IndependentAction>(Transition::Type::UNKNOWN, 1);
 617   const auto t3 = std::make_shared<IndependentAction>(Transition::Type::UNKNOWN, 2);
 618   const auto t4 = std::make_shared<IndependentAction>(Transition::Type::UNKNOWN, 3);
 619   const auto t5 = std::make_shared<IndependentAction>(Transition::Type::UNKNOWN, 2);
 620   const auto t6 = std::make_shared<IndependentAction>(Transition::Type::UNKNOWN, 1);
 621   const auto t7 = std::make_shared<IndependentAction>(Transition::Type::UNKNOWN, 1);
 622   const auto t8 = std::make_shared<IndependentAction>(Transition::Type::UNKNOWN, 1);
 623
 624   const UnfoldingEvent e1(EventSet(), t1);
 625   const UnfoldingEvent e2(EventSet({&e1}), t2);
 626   const UnfoldingEvent e3(EventSet({&e1}), t3);
 627   const UnfoldingEvent e4(EventSet({&e2}), t4);
 628   const UnfoldingEvent e5(EventSet({&e2, &e3}), t5);
 629   const UnfoldingEvent e6(EventSet({&e3}), t6);
 630   const UnfoldingEvent e7(EventSet({&e5}), t7);
 631   const UnfoldingEvent e8(EventSet({&e5}), t8);
 632
 633   SECTION("Test that the latest events are correct on initialization")
 634   {
 635     SECTION("Empty configuration has no events")
 636     {
 637       Configuration C;
 638       REQUIRE_FALSE(C.get_latest_event_of(1).has_value());
 639       REQUIRE_FALSE(C.get_latest_event_of(2).has_value());
 640       REQUIRE_FALSE(C.get_latest_event_of(3).has_value());
 641
 642       REQUIRE_FALSE(C.get_latest_action_of(1).has_value());
 643       REQUIRE_FALSE(C.get_latest_action_of(2).has_value());
 644       REQUIRE_FALSE(C.get_latest_action_of(3).has_value());
 645     }
 646
 647     SECTION("Missing two actors")
 648     {
 649       Configuration C{&e1};
 650       REQUIRE(C.get_latest_event_of(1).has_value());
 651       REQUIRE(C.get_latest_event_of(1).value() == &e1);
 652
 653       REQUIRE_FALSE(C.get_latest_event_of(2).has_value());
 654       REQUIRE_FALSE(C.get_latest_event_of(3).has_value());
 655
 656       REQUIRE(C.get_latest_action_of(1).has_value());
 657       REQUIRE(C.get_latest_action_of(1).value() == t1.get());
 658
 659       REQUIRE_FALSE(C.get_latest_action_of(2).has_value());
 660       REQUIRE_FALSE(C.get_latest_action_of(3).has_value());
 661     }
 662
 663     SECTION("Two events with one actor yields the latest event")
 664     {
 665       Configuration C{&e1, &e2};
 666       REQUIRE(C.get_latest_event_of(1).has_value());
 667       REQUIRE(C.get_latest_event_of(1).value() == &e2);
 668
 669       REQUIRE_FALSE(C.get_latest_event_of(2).has_value());
 670       REQUIRE_FALSE(C.get_latest_event_of(3).has_value());
 671
 672       REQUIRE(C.get_latest_action_of(1).has_value());
 673       REQUIRE(C.get_latest_action_of(1).value() == t2.get());
 674
 675       REQUIRE_FALSE(C.get_latest_action_of(2).has_value());
 676       REQUIRE_FALSE(C.get_latest_action_of(3).has_value());
 677     }
 678
 679     SECTION("Two events with two actors")
 680     {
 681       Configuration C{&e1, &e3};
 682       REQUIRE(C.get_latest_event_of(1).has_value());
 683       REQUIRE(C.get_latest_event_of(1).value() == &e1);
 684
 685       REQUIRE(C.get_latest_event_of(2).has_value());
 686       REQUIRE(C.get_latest_event_of(2).value() == &e3);
 687
 688       REQUIRE_FALSE(C.get_latest_event_of(3).has_value());
 689
 690       REQUIRE(C.get_latest_action_of(1).has_value());
 691       REQUIRE(C.get_latest_action_of(1).value() == t1.get());
 692
 693       REQUIRE(C.get_latest_action_of(2).has_value());
 694       REQUIRE(C.get_latest_action_of(2).value() == t3.get());
 695
 696       REQUIRE_FALSE(C.get_latest_action_of(3).has_value());
 697     }
 698
 699     SECTION("Three different actors actors")
 700     {
 701       Configuration C{&e1, &e2, &e3, &e4, &e5};
 702       REQUIRE(C.get_latest_event_of(1).has_value());
 703       REQUIRE(C.get_latest_event_of(1).value() == &e2);
 704
 705       REQUIRE(C.get_latest_event_of(2).has_value());
 706       REQUIRE(C.get_latest_event_of(2).value() == &e5);
 707
 708       REQUIRE(C.get_latest_event_of(3).has_value());
 709       REQUIRE(C.get_latest_event_of(3).value() == &e4);
 710
 711       REQUIRE(C.get_latest_action_of(1).has_value());
 712       REQUIRE(C.get_latest_action_of(1).value() == t2.get());
 713
 714       REQUIRE(C.get_latest_action_of(2).has_value());
 715       REQUIRE(C.get_latest_action_of(2).value() == t5.get());
 716
 717       REQUIRE(C.get_latest_action_of(3).has_value());
 718       REQUIRE(C.get_latest_action_of(3).value() == t4.get());
 719     }
 720   }
 721
 722   SECTION("Test that the latest events are correct when adding new events")
 723   {
 724     Configuration C;
 725     REQUIRE_FALSE(C.get_latest_event_of(1).has_value());
 726     REQUIRE_FALSE(C.get_latest_event_of(2).has_value());
 727     REQUIRE_FALSE(C.get_latest_event_of(3).has_value());
 728     REQUIRE_FALSE(C.get_latest_action_of(1).has_value());
 729     REQUIRE_FALSE(C.get_latest_action_of(2).has_value());
 730     REQUIRE_FALSE(C.get_latest_action_of(3).has_value());
 731
 732     C.add_event(&e1);
 733     REQUIRE(C.get_latest_event_of(1).has_value());
 734     REQUIRE(C.get_latest_event_of(1).value() == &e1);
 735     REQUIRE_FALSE(C.get_latest_event_of(2).has_value());
 736     REQUIRE_FALSE(C.get_latest_event_of(3).has_value());
 737     REQUIRE(C.get_latest_action_of(1).has_value());
 738     REQUIRE(C.get_latest_action_of(1).value() == t1.get());
 739     REQUIRE_FALSE(C.get_latest_action_of(2).has_value());
 740     REQUIRE_FALSE(C.get_latest_action_of(3).has_value());
 741
 742     C.add_event(&e2);
 743     REQUIRE(C.get_latest_event_of(1).has_value());
 744     REQUIRE(C.get_latest_event_of(1).value() == &e2);
 745     REQUIRE_FALSE(C.get_latest_event_of(2).has_value());
 746     REQUIRE_FALSE(C.get_latest_event_of(3).has_value());
 747     REQUIRE(C.get_latest_action_of(1).has_value());
 748     REQUIRE(C.get_latest_action_of(1).value() == t2.get());
 749     REQUIRE_FALSE(C.get_latest_action_of(2).has_value());
 750     REQUIRE_FALSE(C.get_latest_action_of(3).has_value());
 751
 752     C.add_event(&e3);
 753     REQUIRE(C.get_latest_event_of(1).has_value());
 754     REQUIRE(C.get_latest_event_of(1).value() == &e2);
 755     REQUIRE(C.get_latest_event_of(2).has_value());
 756     REQUIRE(C.get_latest_event_of(2).value() == &e3);
 757     REQUIRE_FALSE(C.get_latest_event_of(3).has_value());
 758     REQUIRE(C.get_latest_action_of(1).has_value());
 759     REQUIRE(C.get_latest_action_of(1).value() == t2.get());
 760     REQUIRE(C.get_latest_action_of(2).has_value());
 761     REQUIRE(C.get_latest_action_of(2).value() == t3.get());
 762     REQUIRE_FALSE(C.get_latest_action_of(3).has_value());
 763
 764     C.add_event(&e4);
 765     REQUIRE(C.get_latest_event_of(1).has_value());
 766     REQUIRE(C.get_latest_event_of(1).value() == &e2);
 767     REQUIRE(C.get_latest_event_of(2).has_value());
 768     REQUIRE(C.get_latest_event_of(2).value() == &e3);
 769     REQUIRE(C.get_latest_event_of(3).has_value());
 770     REQUIRE(C.get_latest_event_of(3).value() == &e4);
 771     REQUIRE(C.get_latest_action_of(1).has_value());
 772     REQUIRE(C.get_latest_action_of(1).value() == t2.get());
 773     REQUIRE(C.get_latest_action_of(2).has_value());
 774     REQUIRE(C.get_latest_action_of(2).value() == t3.get());
 775     REQUIRE(C.get_latest_action_of(3).has_value());
 776     REQUIRE(C.get_latest_action_of(3).value() == t4.get());
 777
 778     C.add_event(&e5);
 779     REQUIRE(C.get_latest_event_of(1).has_value());
 780     REQUIRE(C.get_latest_event_of(1).value() == &e2);
 781     REQUIRE(C.get_latest_event_of(2).has_value());
 782     REQUIRE(C.get_latest_event_of(2).value() == &e5);
 783     REQUIRE(C.get_latest_event_of(3).has_value());
 784     REQUIRE(C.get_latest_event_of(3).value() == &e4);
 785     REQUIRE(C.get_latest_action_of(1).has_value());
 786     REQUIRE(C.get_latest_action_of(1).value() == t2.get());
 787     REQUIRE(C.get_latest_action_of(2).has_value());
 788     REQUIRE(C.get_latest_action_of(2).value() == t5.get());
 789     REQUIRE(C.get_latest_action_of(3).has_value());
 790     REQUIRE(C.get_latest_action_of(3).value() == t4.get());
 791   }
 792 }
 793
 794 TEST_CASE("simgrid::mc::udpor::Configuration: Computing Full Alternatives in Reader/Writer Example")
 795 {
 796   // The following tests concern the given event structure that is given as
 797   // an example in figure 1 of the original UDPOR paper.
 798   //                  e0
 799   //              /  /   /
 800   //            e1   e4   e7
 801   //           /     /  //   /
 802   //         /  /   e5  e8   e9
 803   //        e2 e3   /        /
 804   //               e6       e10
 805   //
 806   // Theses tests walk through exactly the configurations and sets of `D` that
 807   // UDPOR COULD encounter as it walks through the unfolding. Note that
 808   // if there are multiple alternatives to any given configuration, UDPOR can
 809   // continue searching any one of them. The sequence assumes UDPOR first picks `e1`,
 810   // then `e4`, and then `e7`
 811   Unfolding U;
 812
 813   auto e0 = std::make_unique<UnfoldingEvent>(
 814       EventSet(), std::make_shared<ConditionallyDependentAction>(Transition::Type::UNKNOWN, 0));
 815   auto e0_handle = e0.get();
 816
 817   auto e1        = std::make_unique<UnfoldingEvent>(EventSet({e0_handle}),
 818                                              std::make_shared<DependentAction>(Transition::Type::UNKNOWN, 0));
 819   auto e1_handle = e1.get();
 820
 821   auto e2 = std::make_unique<UnfoldingEvent>(
 822       EventSet({e1_handle}), std::make_shared<ConditionallyDependentAction>(Transition::Type::UNKNOWN, 1));
 823   auto e2_handle = e2.get();
 824
 825   auto e3 = std::make_unique<UnfoldingEvent>(
 826       EventSet({e1_handle}), std::make_shared<ConditionallyDependentAction>(Transition::Type::UNKNOWN, 2));
 827   auto e3_handle = e3.get();
 828
 829   auto e4 = std::make_unique<UnfoldingEvent>(
 830       EventSet({e0_handle}), std::make_shared<ConditionallyDependentAction>(Transition::Type::UNKNOWN, 1));
 831   auto e4_handle = e4.get();
 832
 833   auto e5        = std::make_unique<UnfoldingEvent>(EventSet({e4_handle}),
 834                                              std::make_shared<DependentAction>(Transition::Type::UNKNOWN, 0));
 835   auto e5_handle = e5.get();
 836
 837   auto e6 = std::make_unique<UnfoldingEvent>(
 838       EventSet({e5_handle}), std::make_shared<ConditionallyDependentAction>(Transition::Type::UNKNOWN, 2));
 839   auto e6_handle = e6.get();
 840
 841   auto e7 = std::make_unique<UnfoldingEvent>(
 842       EventSet({e0_handle}), std::make_shared<ConditionallyDependentAction>(Transition::Type::UNKNOWN, 2));
 843   auto e7_handle = e7.get();
 844
 845   auto e8        = std::make_unique<UnfoldingEvent>(EventSet({e4_handle, e7_handle}),
 846                                              std::make_shared<DependentAction>(Transition::Type::UNKNOWN, 0));
 847   auto e8_handle = e8.get();
 848
 849   auto e9        = std::make_unique<UnfoldingEvent>(EventSet({e7_handle}),
 850                                              std::make_shared<DependentAction>(Transition::Type::UNKNOWN, 0));
 851   auto e9_handle = e9.get();
 852
 853   auto e10 = std::make_unique<UnfoldingEvent>(
 854       EventSet({e9_handle}), std::make_shared<ConditionallyDependentAction>(Transition::Type::UNKNOWN, 1));
 855   auto e10_handle = e10.get();
 856
 857   SECTION("Alternative computation call 1")
 858   {
 859     // During the first call to Alt(C, D + {e}),
 860     // UDPOR believes `U` to be the following:
 861     //
 862     //                  e0
 863     //              /  /   /
 864     //            e1   e4   e7
 865     //           /
 866     //         /  /
 867     //        e2 e3
 868     //
 869     // C := {e0, e1, e2} and `Explore(C, D, A)` picked `e3`
 870     // (since en(C') where C' := {e0, e1, e2, e3} is empty
 871     // [so UDPOR will simply return when C' is reached])
 872     //
 873     // Thus the computation is (since D is empty at first)
 874     //
 875     // Alt(C, D + {e}) --> Alt({e0, e1, e2}, {e3})
 876     //
 877     // where U is given above. There are no alternatives in
 878     // this case since `e4` and `e7` conflict with `e1` (so
 879     // they cannot be added to C to form a configuration)
 880     const Configuration C{e0_handle, e1_handle, e2_handle};
 881     const EventSet D_plus_e{e3_handle};
 882
 883     REQUIRE(U.empty());
 884     U.insert(std::move(e0));
 885     U.insert(std::move(e1));
 886     U.insert(std::move(e2));
 887     U.insert(std::move(e3));
 888     U.insert(std::move(e4));
 889     U.insert(std::move(e7));
 890
 891     const auto alternative = C.compute_alternative_to(D_plus_e, U);
 892     REQUIRE_FALSE(alternative.has_value());
 893   }
 894
 895   SECTION("Alternative computation call 2")
 896   {
 897     // During the second call to Alt(C, D + {e}),
 898     // UDPOR believes `U` to be the following:
 899     //
 900     //                  e0
 901     //              /  /   /
 902     //            e1   e4   e7
 903     //           /
 904     //         /  /
 905     //        e2 e3
 906     //
 907     // C := {e0, e1} and `Explore(C, D, A)` picked `e2`.
 908     //
 909     // Thus the computation is (since D is still empty)
 910     //
 911     // Alt(C, D + {e}) --> Alt({e0, e1}, {e2})
 912     //
 913     // where U is given above. There are no alternatives in
 914     // this case since `e4` and `e7` conflict with `e1` (so
 915     // they cannot be added to C to form a configuration) and
 916     // e3 is NOT in conflict with either e0 or e1
 917     const Configuration C{e0_handle, e1_handle};
 918     const EventSet D_plus_e{e2_handle};
 919
 920     REQUIRE(U.empty());
 921     U.insert(std::move(e0));
 922     U.insert(std::move(e1));
 923     U.insert(std::move(e2));
 924     U.insert(std::move(e3));
 925     U.insert(std::move(e4));
 926     U.insert(std::move(e7));
 927
 928     const auto alternative = C.compute_alternative_to(D_plus_e, U);
 929     REQUIRE_FALSE(alternative.has_value());
 930   }
 931
 932   SECTION("Alternative computation call 3")
 933   {
 934     // During the thrid call to Alt(C, D + {e}),
 935     // UDPOR believes `U` to be the following:
 936     //
 937     //                 e0
 938     //              /  /   /
 939     //            e1   e4   e7
 940     //           /
 941     //         /  /
 942     //        e2 e3
 943     //
 944     // C := {e0} and `Explore(C, D, A)` picked `e1`.
 945     //
 946     // Thus the computation is (since D is still empty)
 947     //
 948     // Alt(C, D + {e}) --> Alt({e0}, {e1})
 949     //
 950     // where U is given above. There are two alternatives in this case:
 951     // {e0, e4} and {e0, e7}. Either one would be a valid choice for
 952     // UDPOR, so we must check for the precense of either
 953     const Configuration C{e0_handle};
 954     const EventSet D_plus_e{e1_handle};
 955
 956     REQUIRE(U.empty());
 957     U.insert(std::move(e0));
 958     U.insert(std::move(e1));
 959     U.insert(std::move(e2));
 960     U.insert(std::move(e3));
 961     U.insert(std::move(e4));
 962     U.insert(std::move(e7));
 963
 964     const auto alternative = C.compute_alternative_to(D_plus_e, U);
 965     REQUIRE(alternative.has_value());
 966
 967     // The first alternative that is found is the one that is chosen. Since
 968     // traversal over the elements of an unordered_set<> are not guaranteed,
 969     // both {e0, e4} and {e0, e7} are valid alternatives
 970     REQUIRE((alternative.value().get_events() == EventSet({e0_handle, e4_handle}) or
 971              alternative.value().get_events() == EventSet({e0_handle, e7_handle})));
 972   }
 973
 974   SECTION("Alternative computation call 4")
 975   {
 976     // During the fourth call to Alt(C, D + {e}),
 977     // UDPOR believes `U` to be the following:
 978     //
 979     //                  e0
 980     //              /  /   /
 981     //            e1   e4   e7
 982     //           /     /  //
 983     //         /  /   e5  e8
 984     //        e2 e3   /
 985     //               e6
 986     //
 987     // C := {e0, e4, e5} and `Explore(C, D, A)` picked `e6`
 988     // (since en(C') where C' := {e0, e4, e5, e6} is empty
 989     // [so UDPOR will simply return when C' is reached])
 990     //
 991     // Thus the computation is (since D is {e1})
 992     //
 993     // Alt(C, D + {e}) --> Alt({e0, e4, e5}, {e1, e6})
 994     //
 995     // where U is given above. There are no alternatives in this
 996     // case, since:
 997     //
 998     // 1.`e2/e3` are eliminated since their histories contain `e1`
 999     // 2. `e7/e8` are eliminated because they conflict with `e5`
1000     const Configuration C{e0_handle, e4_handle, e5_handle};
1001     const EventSet D_plus_e{e1_handle, e6_handle};
1002
1003     REQUIRE(U.empty());
1004     U.insert(std::move(e0));
1005     U.insert(std::move(e1));
1006     U.insert(std::move(e2));
1007     U.insert(std::move(e3));
1008     U.insert(std::move(e4));
1009     U.insert(std::move(e6));
1010     U.insert(std::move(e7));
1011     U.insert(std::move(e8));
1012
1013     const auto alternative = C.compute_alternative_to(D_plus_e, U);
1014     REQUIRE_FALSE(alternative.has_value());
1015   }
1016
1017   SECTION("Alternative computation call 5")
1018   {
1019     // During the fifth call to Alt(C, D + {e}),
1020     // UDPOR believes `U` to be the following:
1021     //
1022     //                  e0
1023     //              /  /   /
1024     //            e1   e4   e7
1025     //           /     /  //
1026     //         /  /   e5  e8
1027     //        e2 e3   /
1028     //               e6
1029     //
1030     // C := {e0, e4} and `Explore(C, D, A)` picked `e5`
1031     // (since en(C') where C' := {e0, e4, e5, e6} is empty
1032     // [so UDPOR will simply return when C' is reached])
1033     //
1034     // Thus the computation is (since D is {e1})
1035     //
1036     // Alt(C, D + {e}) --> Alt({e0, e4}, {e1, e5})
1037     //
1038     // where U is given above. There are THREE alternatives in this case,
1039     // viz. {e0, e7}, {e0, e4, e7} and {e0, e4, e7, e8}.
1040     //
1041     // To continue the search, UDPOR computes J / C which in this
1042     // case gives {e7, e8}. Since `e8` is not in en(C), UDPOR will
1043     // choose `e7` next and add `e5` to `D`
1044     const Configuration C{e0_handle, e4_handle};
1045     const EventSet D_plus_e{e1_handle, e5_handle};
1046
1047     REQUIRE(U.empty());
1048     U.insert(std::move(e0));
1049     U.insert(std::move(e1));
1050     U.insert(std::move(e2));
1051     U.insert(std::move(e3));
1052     U.insert(std::move(e4));
1053     U.insert(std::move(e6));
1054     U.insert(std::move(e7));
1055     U.insert(std::move(e8));
1056     REQUIRE(U.size() == 8);
1057
1058     const auto alternative = C.compute_alternative_to(D_plus_e, U);
1059     REQUIRE(alternative.has_value());
1060     REQUIRE((alternative.value().get_events() == EventSet({e0_handle, e7_handle}) or
1061              alternative.value().get_events() == EventSet({e0_handle, e4_handle, e7_handle}) or
1062              alternative.value().get_events() == EventSet({e0_handle, e4_handle, e7_handle, e8_handle})));
1063   }
1064
1065   SECTION("Alternative computation call 6")
1066   {
1067     // During the sixth call to Alt(C, D + {e}),
1068     // UDPOR believes `U` to be the following:
1069     //
1070     //                 e0
1071     //              /  /   /
1072     //            e1   e4   e7
1073     //           /     /  //   /
1074     //         /  /   e5  e8   e9
1075     //        e2 e3   /
1076     //               e6
1077     //
1078     // C := {e0, e4, e7} and `Explore(C, D, A)` picked `e8`
1079     // (since en(C') where C' := {e0, e4, e7, e8} is empty
1080     // [so UDPOR will simply return when C' is reached])
1081     //
1082     // Thus the computation is (since D is {e1, e5} [see the last step])
1083     //
1084     // Alt(C, D + {e}) --> Alt({e0, e4, e7}, {e1, e5, e8})
1085     //
1086     // where U is given above. There are no alternatives in this case
1087     // since all `e9` conflicts with `e4` and all other events of `U`
1088     // are eliminated since their history intersects `D`
1089     const Configuration C{e0_handle, e4_handle, e7_handle};
1090     const EventSet D_plus_e{e1_handle, e5_handle, e8_handle};
1091
1092     REQUIRE(U.empty());
1093     U.insert(std::move(e0));
1094     U.insert(std::move(e1));
1095     U.insert(std::move(e2));
1096     U.insert(std::move(e3));
1097     U.insert(std::move(e4));
1098     U.insert(std::move(e6));
1099     U.insert(std::move(e7));
1100     U.insert(std::move(e8));
1101     U.insert(std::move(e9));
1102
1103     const auto alternative = C.compute_alternative_to(D_plus_e, U);
1104     REQUIRE_FALSE(alternative.has_value());
1105   }
1106
1107   SECTION("Alternative computation call 7")
1108   {
1109     // During the seventh call to Alt(C, D + {e}),
1110     // UDPOR believes `U` to be the following:
1111     //
1112     //                 e0
1113     //              /  /   /
1114     //            e1   e4   e7
1115     //           /     /  //   /
1116     //         /  /   e5  e8   e9
1117     //        e2 e3   /
1118     //               e6
1119     //
1120     // C := {e0, e4} and `Explore(C, D, A)` picked `e7`
1121     //
1122     // Thus the computation is (since D is {e1, e5} [see call 5])
1123     //
1124     // Alt(C, D + {e}) --> Alt({e0, e4}, {e1, e5, e7})
1125     //
1126     // where U is given above. There are no alternatives again in this case
1127     // since all `e9` conflicts with `e4` and all other events of `U`
1128     // are eliminated since their history intersects `D`
1129     const Configuration C{e0_handle, e4_handle};
1130     const EventSet D_plus_e{e1_handle, e5_handle, e7_handle};
1131
1132     REQUIRE(U.empty());
1133     U.insert(std::move(e0));
1134     U.insert(std::move(e1));
1135     U.insert(std::move(e2));
1136     U.insert(std::move(e3));
1137     U.insert(std::move(e4));
1138     U.insert(std::move(e6));
1139     U.insert(std::move(e7));
1140     U.insert(std::move(e8));
1141     U.insert(std::move(e9));
1142
1143     const auto alternative = C.compute_alternative_to(D_plus_e, U);
1144     REQUIRE_FALSE(alternative.has_value());
1145   }
1146
1147   SECTION("Alternative computation call 8")
1148   {
1149     // During the eigth call to Alt(C, D + {e}),
1150     // UDPOR believes `U` to be the following:
1151     //
1152     //                 e0
1153     //              /  /   /
1154     //            e1   e4   e7
1155     //           /     /  //   /
1156     //         /  /   e5  e8   e9
1157     //        e2 e3   /
1158     //               e6
1159     //
1160     // C := {e0} and `Explore(C, D, A)` picked `e4`. At this
1161     // point, UDPOR finished its recursive search of {e0, e4}
1162     // after having finished {e0, e1} prior.
1163     //
1164     // Thus the computation is (since D = {e1})
1165     //
1166     // Alt(C, D + {e}) --> Alt({e0}, {e1, e4})
1167     //
1168     // where U is given above. There is one alternative in this
1169     // case, viz {e0, e7, e9} since
1170     // 1. e9 conflicts with e4 in D
1171     // 2. e7 conflicts with e1 in D
1172     // 3. the set {e7, e9} is conflict-free since `e7 < e9`
1173     // 4. all other events are eliminated since their histories
1174     // intersect D
1175     //
1176     // UDPOR will continue its recursive search following `e7`
1177     // and add `e4` to D
1178     const Configuration C{e0_handle};
1179     const EventSet D_plus_e{e1_handle, e4_handle};
1180
1181     REQUIRE(U.empty());
1182     U.insert(std::move(e0));
1183     U.insert(std::move(e1));
1184     U.insert(std::move(e2));
1185     U.insert(std::move(e3));
1186     U.insert(std::move(e4));
1187     U.insert(std::move(e6));
1188     U.insert(std::move(e7));
1189     U.insert(std::move(e8));
1190     U.insert(std::move(e9));
1191
1192     const auto alternative = C.compute_alternative_to(D_plus_e, U);
1193     REQUIRE(alternative.has_value());
1194     REQUIRE(alternative.value().get_events() == EventSet({e0_handle, e7_handle, e9_handle}));
1195   }
1196
1197   SECTION("Alternative computation call 9")
1198   {
1199     // During the ninth call to Alt(C, D + {e}),
1200     // UDPOR believes `U` to be the following:
1201     //
1202     //                  e0
1203     //              /  /   /
1204     //            e1   e4   e7
1205     //           /     /  //   /
1206     //         /  /   e5  e8   e9
1207     //        e2 e3   /        /
1208     //               e6       e10
1209     //
1210     // C := {e0, e7, e9} and `Explore(C, D, A)` picked `e10`.
1211     // (since en(C') where C' := {e0, e7, e9, e10} is empty
1212     // [so UDPOR will simply return when C' is reached]).
1213     //
1214     // Thus the computation is (since D = {e1, e4} [see the previous step])
1215     //
1216     // Alt(C, D + {e}) --> Alt({e0}, {e1, e4, e10})
1217     //
1218     // where U is given above. There are no alternatives in this case
1219     const Configuration C{e0_handle, e7_handle, e9_handle};
1220     const EventSet D_plus_e{e1_handle, e4_handle, e10_handle};
1221
1222     REQUIRE(U.empty());
1223     U.insert(std::move(e0));
1224     U.insert(std::move(e1));
1225     U.insert(std::move(e2));
1226     U.insert(std::move(e3));
1227     U.insert(std::move(e4));
1228     U.insert(std::move(e6));
1229     U.insert(std::move(e7));
1230     U.insert(std::move(e8));
1231     U.insert(std::move(e9));
1232     U.insert(std::move(e10));
1233
1234     const auto alternative = C.compute_alternative_to(D_plus_e, U);
1235     REQUIRE_FALSE(alternative.has_value());
1236   }
1237
1238   SECTION("Alternative computation call 10")
1239   {
1240     // During the tenth call to Alt(C, D + {e}),
1241     // UDPOR believes `U` to be the following:
1242     //
1243     //                  e0
1244     //              /  /   /
1245     //            e1   e4   e7
1246     //           /     /  //   /
1247     //         /  /   e5  e8   e9
1248     //        e2 e3   /        /
1249     //               e6       e10
1250     //
1251     // C := {e0, e7} and `Explore(C, D, A)` picked `e9`.
1252     //
1253     // Thus the computation is (since D = {e1, e4} [see call 8])
1254     //
1255     // Alt(C, D + {e}) --> Alt({e0}, {e1, e4, e9})
1256     //
1257     // where U is given above. There are no alternatives in this case
1258     const Configuration C{e0_handle, e7_handle};
1259     const EventSet D_plus_e{e1_handle, e4_handle, e9_handle};
1260
1261     REQUIRE(U.empty());
1262     U.insert(std::move(e0));
1263     U.insert(std::move(e1));
1264     U.insert(std::move(e2));
1265     U.insert(std::move(e3));
1266     U.insert(std::move(e4));
1267     U.insert(std::move(e6));
1268     U.insert(std::move(e7));
1269     U.insert(std::move(e8));
1270     U.insert(std::move(e9));
1271     U.insert(std::move(e10));
1272
1273     const auto alternative = C.compute_alternative_to(D_plus_e, U);
1274     REQUIRE_FALSE(alternative.has_value());
1275   }
1276
1277   SECTION("Alternative computation call 11 (final call)")
1278   {
1279     // During the eleventh and final call to Alt(C, D + {e}),
1280     // UDPOR believes `U` to be the following:
1281     //
1282     //                  e0
1283     //              /  /   /
1284     //            e1   e4   e7
1285     //           /     /  //   /
1286     //         /  /   e5  e8   e9
1287     //        e2 e3   /        /
1288     //               e6       e10
1289     //
1290     // C := {e0} and `Explore(C, D, A)` picked `e7`.
1291     //
1292     // Thus the computation is (since D = {e1, e4} [see call 8])
1293     //
1294     // Alt(C, D + {e}) --> Alt({e0}, {e1, e4, e7})
1295     //
1296     // where U is given above. There are no alternatives in this case:
1297     // everyone is eliminated!
1298     const Configuration C{e0_handle, e7_handle};
1299     const EventSet D_plus_e{e1_handle, e4_handle, e9_handle};
1300
1301     REQUIRE(U.empty());
1302     U.insert(std::move(e0));
1303     U.insert(std::move(e1));
1304     U.insert(std::move(e2));
1305     U.insert(std::move(e3));
1306     U.insert(std::move(e4));
1307     U.insert(std::move(e6));
1308     U.insert(std::move(e7));
1309     U.insert(std::move(e8));
1310     U.insert(std::move(e9));
1311     U.insert(std::move(e10));
1312
1313     const auto alternative = C.compute_alternative_to(D_plus_e, U);
1314     REQUIRE_FALSE(alternative.has_value());
1315   }
1316
1317   SECTION("Alternative computation next")
1318   {
1319     SECTION("Followed {e0, e7} first")
1320     {
1321       const EventSet D{e1_handle, e7_handle};
1322       const Configuration C{e0_handle};
1323
1324       REQUIRE(U.empty());
1325       U.insert(std::move(e0));
1326       U.insert(std::move(e1));
1327       U.insert(std::move(e2));
1328       U.insert(std::move(e3));
1329       U.insert(std::move(e4));
1330       U.insert(std::move(e5));
1331       U.insert(std::move(e7));
1332       U.insert(std::move(e8));
1333       U.insert(std::move(e9));
1334       U.insert(std::move(e10));
1335
1336       const auto alternative = C.compute_alternative_to(D, U);
1337       REQUIRE(alternative.has_value());
1338
1339       // In this case, only {e0, e4} is a valid alternative
1340       REQUIRE(alternative.value().get_events() == EventSet({e0_handle, e4_handle, e5_handle}));
1341     }
1342
1343     SECTION("Followed {e0, e4} first")
1344     {
1345       const EventSet D{e1_handle, e4_handle};
1346       const Configuration C{e0_handle};
1347
1348       REQUIRE(U.empty());
1349       U.insert(std::move(e0));
1350       U.insert(std::move(e1));
1351       U.insert(std::move(e2));
1352       U.insert(std::move(e3));
1353       U.insert(std::move(e4));
1354       U.insert(std::move(e5));
1355       U.insert(std::move(e6));
1356       U.insert(std::move(e7));
1357       U.insert(std::move(e8));
1358       U.insert(std::move(e9));
1359
1360       const auto alternative = C.compute_alternative_to(D, U);
1361       REQUIRE(alternative.has_value());
1362
1363       // In this case, only {e0, e7} is a valid alternative
1364       REQUIRE(alternative.value().get_events() == EventSet({e0_handle, e7_handle, e9_handle}));
1365     }
1366   }
1367 }