Bạn gọi hàm nào trong đó cùng một đầu vào sẽ luôn trả về cùng một đầu ra, nhưng cũng có tác dụng phụ?

Nói rằng chúng ta có một chức năng thuần túy bình thường như

function add(a, b) {
  return a + b
}

Và sau đó chúng tôi thay đổi nó để nó có tác dụng phụ

function add(a, b) {
  writeToDatabase(Math.random())
  return a + b;
}

Nó không được coi là một chức năng thuần túy như tôi biết vì tôi thường nghe mọi người gọi các chức năng thuần túy là "các chức năng mà không có tác dụng phụ". Tuy nhiên, nó hoạt động giống như một hàm thuần túy cho đến khi nó sẽ trả về cùng một đầu ra cho cùng một đầu vào.

Có một tên khác cho loại chức năng này, nó không được đặt tên, hay nó vẫn thực sự thuần túy và tôi nhầm về định nghĩa của độ tinh khiết?

Tôi không chắc chắn về các định nghĩa phổ biến về độ tinh khiết, nhưng theo quan điểm của Haskell (một ngôn ngữ mà các lập trình viên có xu hướng quan tâm đến những thứ như độ tinh khiết và độ trong suốt tham chiếu), chỉ có chức năng đầu tiên của bạn là "thuần túy". Phiên bản thứ hai addkhông thuần túy . Vì vậy, để trả lời câu hỏi của bạn, tôi gọi nó là "không trong sạch";)

Theo định nghĩa này, một hàm thuần túy là một hàm:

1. Chỉ phụ thuộc vào đầu vào của nó. Nghĩa là, với cùng một đầu vào, nó sẽ luôn trả về cùng một đầu ra.
2. Được minh bạch tham chiếu: chức năng có thể được thay thế tự do bởi giá trị của nó và "hành vi" của chương trình sẽ không thay đổi.

Với định nghĩa này, rõ ràng chức năng thứ hai của bạn không thể được coi là thuần túy, vì nó phá vỡ quy tắc 2. Nghĩa là, hai chương trình sau KHÔNG tương đương:

function f(a, b) { 
    return add(a, b) + add(a, b);
}

và

function g(a, b) {
    c = add(a, b);
    return c + c;
}

Điều này là do mặc dù cả hai hàm sẽ trả về cùng một giá trị, hàm fsẽ ghi vào cơ sở dữ liệu hai lần nhưng gsẽ ghi một lần! Rất có khả năng ghi vào cơ sở dữ liệu là một phần trong hành vi có thể quan sát được của chương trình của bạn, trong trường hợp đó tôi đã cho thấy phiên bản thứ hai của bạn addkhông "thuần túy".

Nếu ghi vào cơ sở dữ liệu không phải là một phần có thể quan sát được trong hành vi của chương trình của bạn, thì cả hai phiên bản addcó thể được coi là tương đương và thuần túy. Nhưng tôi không thể nghĩ ra một kịch bản mà việc ghi vào cơ sở dữ liệu không thành vấn đề. Ngay cả vấn đề đăng nhập!

Bạn gọi hàm [mà] cùng một đầu vào sẽ luôn trả về cùng một đầu ra, nhưng cũng có tác dụng phụ?

Hàm như vậy được gọi là

tính quyết định

Một thuật toán có hành vi có thể được dự đoán hoàn toàn từ đầu vào.

termwiki.com

Về nhà nước:

Tùy thuộc vào định nghĩa của một chức năng bạn sử dụng, một chức năng không có trạng thái. Nếu bạn đến từ thế giới hướng đối tượng, hãy nhớ rằng đó x.f(y)là một phương pháp. Là một chức năng, nó sẽ trông như thế f(x,y). Và nếu bạn đang ở trong trạng thái đóng với phạm vi từ vựng kèm theo, hãy nhớ rằng trạng thái bất biến cũng có thể là một phần của biểu thức hàm. Nó chỉ là trạng thái có thể thay đổi sẽ ảnh hưởng đến tính chất xác định chức năng. Vì vậy f (x) = x + 1 là xác định miễn là 1 không thay đổi. Không quan trọng nơi 1 được lưu trữ.

Chức năng của bạn là cả hai xác định. Đầu tiên của bạn cũng là một chức năng thuần túy. Thứ hai của bạn không thuần túy.

Chức năng tinh khiết

1. Hàm luôn đánh giá cùng một giá trị kết quả được đưa ra cùng (các) giá trị đối số. Giá trị kết quả chức năng không thể phụ thuộc vào bất kỳ thông tin hoặc trạng thái ẩn nào có thể thay đổi trong khi tiến hành chương trình tiến hành hoặc giữa các lần thực hiện khác nhau của chương trình, cũng không thể phụ thuộc vào bất kỳ đầu vào bên ngoài nào từ các thiết bị I / O.

2. Đánh giá kết quả không gây ra bất kỳ tác dụng phụ hoặc đầu ra có thể quan sát được về mặt ngữ nghĩa, chẳng hạn như đột biến của các đối tượng có thể thay đổi hoặc đầu ra cho các thiết bị I / O.

wikipedia.org

Chỉ 1 có nghĩa là xác định . Điểm 2 có nghĩa là minh bạch tham chiếu . Cùng nhau, chúng có nghĩa là một hàm thuần túy chỉ cho phép các đối số và giá trị trả về của nó thay đổi. Không có gì khác gây ra thay đổi. Không có gì khác được thay đổi.

Nếu bạn không quan tâm đến tác dụng phụ, thì nó minh bạch về mặt tham chiếu. Tất nhiên có thể là bạn không quan tâm nhưng người khác thì không, vì vậy khả năng áp dụng thuật ngữ này phụ thuộc vào ngữ cảnh.

Tôi không biết một thuật ngữ chung cho chính xác các thuộc tính bạn mô tả, nhưng một tập hợp con quan trọng là những thuộc tính không có giá trị . Trong khoa học máy tính, hơi khác với toán học *, một hàm idempotent là một hàm có thể được lặp lại với cùng một hiệu ứng; điều đó có nghĩa là kết quả tác dụng phụ của việc thực hiện nhiều lần cũng giống như thực hiện một lần.

Vì vậy, nếu tác dụng phụ của bạn là cập nhật cơ sở dữ liệu với một giá trị nhất định trong một hàng nhất định hoặc để tạo một tệp có nội dung phù hợp chính xác, thì nó sẽ là idempotent , nhưng nếu nó được thêm vào cơ sở dữ liệu hoặc được thêm vào một tệp Sau đó, nó sẽ không.

Sự kết hợp của các chức năng idempotent có thể hoặc không thể là toàn bộ idempotent.

* Việc sử dụng idempotent khác nhau trong khoa học máy tính so với toán học dường như xuất phát từ việc sử dụng sai thuật ngữ toán học sau đó được thông qua vì khái niệm này rất hữu ích.

Tôi không biết các hàm như vậy được gọi như thế nào (hoặc thậm chí có một số tên hệ thống), nhưng tôi sẽ gọi hàm không thuần túy (như các câu trả lời khác được đưa ra) nhưng luôn trả về kết quả tương tự nếu được cung cấp cùng chức năng "của nó tham số "(so với chức năng của tham số và một số trạng thái khác). Tôi gọi nó chỉ là chức năng, nhưng thật không may khi chúng ta nói "chức năng" trong ngữ cảnh lập trình, chúng tôi muốn nói một cái gì đó hoàn toàn không phải là chức năng thực sự.

Về cơ bản nó phụ thuộc vào việc bạn có quan tâm đến tạp chất hay không. Nếu ngữ nghĩa của bảng này là bạn không quan tâm có bao nhiêu mục, thì nó hoàn toàn. Khác, nó không tinh khiết.

Hoặc nói theo một cách khác, sẽ tốt miễn là tối ưu hóa dựa trên độ tinh khiết không phá vỡ ngữ nghĩa chương trình.

Một ví dụ thực tế hơn sẽ là nếu bạn đang cố gắng gỡ lỗi chức năng này và thêm các báo cáo ghi nhật ký. Về mặt kỹ thuật, việc đăng nhập là một tác dụng phụ. Các bản ghi làm cho nó không tinh khiết? Không.

Tôi muốn nói rằng điều tốt nhất để hỏi không phải là chúng ta sẽ gọi nó như thế nào, mà là cách chúng ta phân tích một đoạn mã như vậy. Và câu hỏi quan trọng đầu tiên của tôi trong một phân tích như vậy sẽ là:

• Có tác dụng phụ phụ thuộc vào đối số cho chức năng, hoặc kết quả về tác dụng phụ?
  • Không: "Hàm hiệu quả" có thể được tái cấu trúc thành một hàm thuần túy, một hành động hiệu quả và một cơ chế để kết hợp chúng.
  • Có: "Hàm hiệu quả" là một hàm tạo ra kết quả đơn âm.

Điều này là đơn giản để minh họa trong Haskell (và câu này chỉ là một nửa trò đùa). Một ví dụ về trường hợp "không" sẽ giống như thế này:

double :: Num a => a -> IO a
double x = do
  putStrLn "I'm doubling some number"
  return (x*2)

Trong ví dụ này, hành động mà chúng ta thực hiện (in dòng "I'm doubling some number") không có tác động đến mối quan hệ giữa xvà kết quả. Điều này có nghĩa là chúng ta có thể cấu trúc lại nó theo cách này (sử dụng Applicativelớp và *>toán tử của nó ), điều này cho thấy hàm và hiệu ứng trên thực tế là trực giao:

double :: Num a => a -> IO a
double x = action *> pure (function x)
  where
    -- The pure function 
    function x = x*2  
    -- The side effect
    action = putStrLn "I'm doubling some number"

Vì vậy, trong trường hợp này, cá nhân tôi, sẽ nói rằng đó là trường hợp bạn có thể tạo ra một hàm thuần túy. Rất nhiều chương trình của Haskell nói về việc học cách này để tìm ra các phần thuần túy từ mã hiệu quả.

Một ví dụ về loại "có", trong đó các phần nguyên chất và hiệu quả không trực giao:

double :: Num a => a -> IO a
double x = do
  putStrLn ("I'm doubling the number " ++ show x)
  return (x*2)

Bây giờ, chuỗi mà bạn in phụ thuộc vào giá trị của x. Các chức năng phần (nhân xbởi hai), tuy nhiên, không phụ thuộc vào ảnh hưởng chút nào, vì vậy chúng tôi vẫn có thể yếu tố nó ra:

logged :: (a -> b) -> (a -> IO x) -> IO b
logged function logger a = do
  logger a
  return (function a)

double x = logged function logger
  where function = (*2) 
        logger x putStrLn ("I'm doubling the number " ++ show x)

Tôi có thể tiếp tục đánh vần các ví dụ khác, nhưng tôi hy vọng điều này đủ để minh họa điểm tôi đã bắt đầu: bạn không "gọi" nó một cái gì đó, bạn phân tích làm thế nào các phần tinh khiết và hiệu quả liên quan và đưa ra yếu tố khi nó là để lợi thế của bạn.

Đây là một trong những lý do Haskell sử dụng Monadlớp học của nó rất nhiều. Monads là (trong số những thứ khác) là một công cụ để thực hiện loại phân tích và tái cấu trúc này.

Chức năng mà được dùng để gây ra tác dụng phụ thường được gọi là effectful . Ví dụ https://slpopejoy.github.io/posts/Effectful01.html