Invariante é um termo usado em computação que se refere a um elemento que não muda ao longo do tempo ou em resposta a influências externas. É um conceito usado em engenharia de software, modelagem de dados e projeto de algoritmos para descrever e provar certas propriedades de um sistema ou subsistema dentro de um sistema.
Os invariantes fornecem maneiras importantes de raciocinar efetivamente sobre o comportamento de um sistema, pois indicam objetos que permanecerão os mesmos, independentemente do comportamento independente de outros objetos ou de influências externas. Invariantes são usados em uma variedade de linguagens de programação, modelos e abordagens, desde lógica de predicados até programação orientada a objetos.
As invariantes fornecem uma maneira útil de verificar a exatidão do projeto de software ou sistema. Eles também podem ser usados para encontrar bugs que possam causar problemas na execução de um programa. Na depuração de um sistema, por exemplo, as invariantes podem ajudar a isolar um bug, pois se a invariante não for satisfeita, então o bug deve ser causado pela parte do sistema que é afetada por ele.
Os invariantes também são importantes na especificação formal do sistema, pois podem ser usados para provar que um determinado sistema possui certas propriedades desejáveis, como correção, segurança, proteção ou confiabilidade. Invariantes são usados para descrever qualquer aspecto de um sistema onde uma propriedade específica é constante, incluindo a função de um programa ou a cor de uma entidade em uma interface gráfica de usuário.
Invariantes são frequentemente usados em combinação com outras técnicas para verificar a exatidão e confiabilidade do software, incluindo aquelas que envolvem verificação de asserções e prova de teoremas. A verificação invariante é amplamente utilizada em compiladores, pois pode ajudar a verificar estaticamente o código do programa antes do tempo de execução. Também é utilizado no desenvolvimento de sistemas mais confiáveis, pois é possível afirmar algumas invariantes do sistema e então verificar se essas propriedades são preservadas.
