函数的副作用 —— 纯函数的理解

Posted 2021-12-05 lemos

函数副作用指当调用函数时，除了返回函数值之外，还对主调用函数产生附加的影响。例如修改全局变量（函数外的变量）或修改参数。

 

纯函数

纯函数（Pure Function）——输入输出数据流全是显式（Explicit）的。

显式的意思是，函数与外界交换数据只有一个唯一渠道——参数和返回值；函数从函数外部接受的所有输入信息都通过参数传递到该函数内部；函数输出到函数外部的所有信息都通过返回值传递到该函数外部。

 

非纯函数

如果一个函数通过隐式（Implicit）方式，从外界获取数据，或者向外部输出数据，那么，该函数就不是纯函数，叫作非纯函数（Impure Function）。

隐式的意思是，函数通过参数和返回值以外的渠道，和外界进行数据交换。比如，读取全局变量，修改全局变量，都叫作以隐式的方式和外界进行数据交换；比如，利用 I/O API（输入输出系统函数库）读取配置文件，或者输出到文件，打印到屏幕，都叫做隐式的方式和外界进行数据交换。

 

引用透明

引用透明（Referential Transparent）的概念与函数的副作用相关，且受其影响。如果程序中任意两处具有相同输入值的函数调用能够互相置换，而不影响程序的动作，那么该程序就具有引用透明性。它的优点是比非引用透明的语言的语义更容易理解，不那么晦涩。纯函数式语言没有变量，所以它们都具有引用透明性。

 

特殊的函数副作用

上述只讨论了一般的情况，还有一种特殊的情况，我们没有讨论。有些函数的参数是一种 In/Out 作用的参数，即函数可能改变参数里面的内容，把一些信息通过输入参数，夹带到外界。这种情况，严格来说，也是副作用。也是非纯函数。 比如下面的函数。

 process(context) {
   a = context.getInfo()
   result = calculate(a)
   context.setResult(result)
 }

 

纯函数的好处主要有几点：

• 无状态。线程安全。不需要线程同步。
• 纯函数相互调用组装起来的函数，还是纯函数。
• 应用程序或者运行环境（Runtime）可以对纯函数的运算结果进行缓存，运算加快速度。

 

233