Tại sao đọc từ bộ nhớ không phải là tác dụng phụ mà đọc từ tệp là?

Chính xác thì điều gì làm cho việc đọc từ bộ nhớ quá trình trở thành một hoạt động thuần túy? Giả sử tôi đã tạo một mảng gồm 100 số nguyên trong bộ nhớ chung và sau đó lấy phần tử thứ 42 của mảng này. Nó không phải là một tác dụng phụ, phải không? Vậy tại sao việc đọc cùng một mảng 100 số nguyên từ một tệp có tác dụng phụ?

Nếu bộ nhớ bạn truy cập có thể thay đổi, thì đó thực sự là một tác dụng phụ.

Ví dụ, trong Haskell, hàm để truy cập một mảng có thể thay đổi ( IOArray) có kiểu

Ix i => IOArray i e -> i -> IO e

(hơi đơn giản hóa cho mục đích của chúng tôi). Trong khi truy cập một mảng bất biến có loại

Ix i => Array i e -> i -> e

Phiên bản đầu tiên trả về một cái gì IO eđó có nghĩa là nó có tác dụng phụ I / O. Phiên bản thứ hai chỉ đơn giản trả về một phần tử loại emà không có bất kỳ tác dụng phụ nào.

Trong trường hợp truy cập một tệp, bạn chỉ đơn giản là không thể biết tại thời điểm biên dịch liệu tệp có bao giờ thay đổi trong quá trình chạy chương trình hay không. Do đó, bạn phải luôn coi nó như một hoạt động với các tác dụng phụ tiềm ẩn.

Trong khoa học máy tính, một chức năng hoặc biểu thức được cho là có tác dụng phụ nếu ngoài việc trả về một giá trị, nó còn sửa đổi một số trạng thái hoặc có tương tác quan sát được với các chức năng gọi hoặc thế giới bên ngoài. Đọc từ một tập tin là một tương tác quan sát được với thế giới bên ngoài. Nó đáp ứng định nghĩa về tác dụng phụ. Đọc phần tử thứ 42 từ bộ nhớ chung cũng sẽ là một tác dụng phụ trừ khi mảng của bạn là hằng số vì nó sẽ là một tương tác có thể quan sát được với các chức năng khác có thể thay đổi mảng.

Nếu bạn có một tệp xử lý được chia sẻ thì việc đọc một tệp sẽ di chuyển tệp xử lý đó đến vị trí mà bạn đã đọc và sẽ để nó ở vị trí đó.

Nếu bạn có hai luồng xử lý tệp riêng biệt cho cùng một tệp, việc đọc từ một luồng sẽ không có tác dụng phụ đáng chú ý nào trên luồng kia.

Tuy nhiên, trong cả hai trường hợp này, đọc bộ nhớ và đọc tệp, có thể có một tác dụng phụ ẩn của bộ đệm hệ điều hành.

Đọc từ bộ nhớ không ảnh hưởng đến các chức năng khác và do đó không có tác dụng phụ. Đọc từ một tệp thường sẽ di chuyển con trỏ vị trí của tệp, để khi bạn đọc lại, bạn đọc dữ liệu sau những gì bạn đã đọc, do đó, một chức năng đọc thay đổi kết quả của các chức năng đọc khác, đó là hiệu ứng phụ. Thay vào đó, nếu bạn mở, đọc và đóng một tệp trong một lần thì hiệu ứng phụ này sẽ biến mất, nhưng điều đó không khả thi đối với các tệp lớn. Ngoài ra, tùy thuộc vào cách bạn mở tệp, nó có thể bị khóa sau khi mở tệp, vì vậy lần thử đầu tiên để mở và đọc tệp thành công trong khi các lần thử sau sẽ thất bại với lỗi Tệp đã mở , một lần nữa là tác dụng phụ.

Tạo một chức năng đọc không có tác dụng phụ để đọc tệp trong một lần và cho phép nhiều lần đọc cùng một lúc là khó khăn vì có các chức năng ghi tệp bị ảnh hưởng bởi chức năng đọc và loại bỏ chức năng ghi tệp lại không khả thi .

Đọc từ một luồng đã có tác dụng phụ vì kết quả của các chức năng như isEOFcó thể trả về kết quả khác sau khi đọc so với trước khi đọc.