Aynı girişin her zaman aynı çıkışı döndürdüğü, ancak aynı zamanda yan etkileri olan bir fonksiyona ne denir?

Mesela normal bir saf işleve sahibiz.

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

Sonra onu yan etkisi olacak şekilde değiştiriyoruz

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

Bildiğim kadarıyla saf bir işlev olarak görülmüyor, çünkü insanların çoğu zaman "yan etkisi olmayan işlevler" olarak adlandırdıkları saf işlevler dediğini duyuyorum. Ancak, aynı girdiler için aynı çıktıyı döndüreceği gerçeğine kadar saf bir işlev gibi davranır.

Bu tür bir işlev için farklı bir ad var mı, adlandırılmamış mı, yoksa hala tamamen saf mı ve saflığın tanımı konusunda yanıldım mı?

Genel saflık tanımlarından emin değilim, ancak Haskell (programcıların saflık ve referans saydamlığı gibi şeyleri önemsemediği bir dil) açısından sadece işlevlerinizin "saf"add olduğu görüşünde . İkinci versiyonu saf değil . Bu nedenle sorunuza cevaben, "saf";)

Bu tanıma göre, saf fonksiyon şu fonksiyondur:

1. Sadece girişine bağlıdır. Yani, aynı giriş verildiğinde, her zaman aynı çıkışı döndürür.
2. Referans olarak şeffaftır: fonksiyon serbest bir şekilde değeri ile değiştirilebilir ve programın "davranışı" değişmez.

Bu tanımla, ikinci işlevinizin kural 2'yi ihlal ettiği için saf olarak kabul edilemeyeceği açıktır. Yani, aşağıdaki iki program eşdeğer değildir:

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

ve

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

Bunun nedeni, her iki fonksiyonun da aynı değeri fvermesine rağmen , fonksiyon veritabanına iki kez yazacak, ancak bir gkez yazacak! Veritabanına yazmanın programınızın gözlemlenebilir davranışının bir parçası olması muhtemeldir, bu durumda ikinci sürümünüzü add"saf" olarak göstermedim.

Veritabanına yazma, programınızın davranışının gözlemlenebilir bir parçası değilse, her iki sürümü de addeşit ve saf olarak kabul edilebilir. Ancak veri tabanına yazmanın bir önemi olmadığını düşünemiyorum. Günlüğe kaydetme bile önemli!

Aynı girdi her zaman aynı çıktıyı döndürecek, ancak aynı zamanda yan etkileri olan bir fonksiyona ne denir?

Böyle bir fonksiyon denir

deterministik

Davranışı girdiden tamamen tahmin edilebilen bir algoritma.

termwiki.com

Devlet ile ilgili olarak:

Hangi işlevi tanımladığınıza bağlı olarak, bir işlevin durumu yoktur. Nesne yönelimli dünyadan geliyorsanız, bunun x.f(y)bir yöntem olduğunu unutmayın . Bir işlev olarak gibi görünüyordu f(x,y). Ve eğer kapalı sözcüksel kapsam ile kapanışlardaysanız, değişmez durumun işlevler ifadesinin bir parçası olabileceğini de unutmayın. Bu, deterministik doğanın işlevlerini etkileyebilecek tek değişken durumdur. Yani, f (x) = x + 1, değişmediği sürece deterministiktir. 1'in nerede depolandığı önemli değil.

İşlevlerin her ikisi de determinist. İlkiniz aynı zamanda saf bir fonksiyondur. İkincisi saf değil.

Saf fonksiyonu

1. İşlev her zaman aynı argüman değerleri verilen aynı sonuç değerini değerlendirir. İşlev sonucu değeri, program yürütme devam ederken veya programın farklı yürütmeleri arasında değişebilecek herhangi bir gizli bilgiye veya duruma ya da G / Ç aygıtlarından herhangi bir harici girişe bağlı olamaz.

2. Sonucun değerlendirilmesi, değişken nesnelerin mutasyonu veya I / O cihazlarına çıkışı gibi herhangi bir semantik olarak gözlemlenebilir yan etkiye veya çıktılığa neden olmaz.

wikipedia.org

Nokta 1, deterministik anlamına gelir . Nokta 2, referans şeffaflığı ifade eder . Birlikte, saf bir işlevin yalnızca argümanlarının ve döndürülen değerinin değişmesine izin verdiği anlamına gelir. Başka hiçbir şey değişime neden olmaz. Başka hiçbir şey değişmedi.

Yan etkisi umursamıyorsanız, referans olarak şeffaftır. Elbette umrunda değil ama başkasının umrunda olabilir, bu nedenle terimin uygulanabilirliği bağlama bağımlıdır.

Ben açıkladığınız tam özellikleri için genel bir terim bilmiyorum ama önemli bir alt kümesidir olanlardır idempotent . Bilgisayar bilimlerinde, matematiğe * biraz farklı bir şekilde, belirsiz bir işlev aynı etkiyle tekrarlanabilen işlevdir ; Yani, defalarca yapmanın nett yan etkisi sonucu bir kez yapmakla aynı olduğunu söylemek.

Bu nedenle, yan etkiniz belirli bir satırda belirli bir değerde bir veritabanını güncellemek veya tam olarak tutarlı içeriğe sahip bir dosya oluşturmak olsaydı, o zaman önemsiz olurdu , ancak veritabanına eklenmişse veya bir dosyaya eklenmişse , o zaman olmaz.

Bağımsız işlevlerin kombinasyonları bir bütün olarak bağımsız olabilir veya olmayabilir.

* Bilgisayar bilimlerinde matematikten farklı olarak idempotent kullanımı, kavram yararlı olduğu için kabul edilen matematiksel terimin yanlış kullanılmasından kaynaklanıyor gibi görünmektedir.

Bu tür işlevlerin nasıl çağrıldığını bilmiyorum (ya da bazı sistematik adlar var mı bile yok), ancak saf olmayan (diğer cevaplar cevaplandığı gibi) fonksiyonu çağırırım, ancak aynı parametrelerle birlikte verilirse her zaman aynı sonucu verir. parametreler "(parametrelerinin ve bazı diğer durumların işlevleriyle karşılaştırıldığında). Ben sadece fonksiyon derdim, fakat ne yazık ki programlama bağlamında "işlev" derken, gerçek işlev olmak zorunda olmayan bir şeyi kastediyoruz.

Temel olarak kirlilik umurunda olup olmadığına bağlıdır. Bu tablonun anlambilimi kaç giriş olduğunu umursamıyorsanız, o zaman saf. Başka, saf değil.

Ya da başka bir deyişle, saflığa dayalı optimizasyonlar program anlamını bozmadığı sürece sorun değil.

Daha gerçekçi bir örnek, eğer bu fonksiyonda hata ayıklamaya çalışıyor olsaydınız ve günlük ifadeleri eklerseniz, bu daha gerçekçi bir örnek olurdu. Teknik olarak, kayıt işlemi bir yan etkidir. Kayıtlar onu engelliyor mu? Hayır.

Sorulması gereken en iyi şeyin, onu nasıl arayacağımız değil, böyle bir kod parçasını nasıl analiz edeceğimiz olduğunu söyleyebilirim . Ve böyle bir analizde ilk kilit sorum şu olurdu:

• Yan etki, fonksiyonun argümanına mı, yoksa yan etkinin sonucuna mı bağlı?
  • Hayır: "Etkili işlev", saf bir işleve, etkili bir eylem ve bunları birleştirmek için bir mekanizmaya yeniden yansıtılabilir.
  • Evet: "Etkin işlev", monadik bir sonuç veren bir işlevdir.

Bu Haskell'de açıklamak kolaydır (ve bu cümle sadece şakanın yarısıdır). "Hayır" davasına bir örnek şöyle olur:

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

Bu örnekte yaptığımız eylemin (satırı basmak "I'm doubling some number") xsonuç ve sonuç arasındaki ilişki üzerinde hiçbir etkisi yoktur . Bu , fonksiyonun ve etkinin aslında ortogonal olduğunu gösteren, bu şekilde yeniden sınıflandırma yapabileceğimiz anlamına gelir ( Applicativesınıfı ve *>işlecini kullanarak ):

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"

Yani bu durumda ben şahsen, bunun saf bir işlevi hesaba katabileceğiniz bir durum olduğunu söyleyebilirim. Birçok Haskell programlaması bununla ilgilidir - saf parçaların etkili koddan nasıl çıkarılacağını öğrenmek.

Saf ve etkili parçaların ortogonal olmadığı "evet" sınıfına bir örnek:

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

Şimdi, yazdırdığınız dize, değerine bağlıdır x. Fonksiyon parçası (çarpma xikişer) hala bunu faktör böylece Ancak, tüm yürürlükte bağlı değildir:

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)

Başka örnekleri de söylemeye devam edebilirdim, ama umarım bu başladığım noktayı göstermek için yeterlidir: bir şeyi "çağırmazsınız", saf ve etkili parçaların ne kadar ilgili olduğunu analiz eder ve ne zaman çıkardıklarını analiz edersiniz. Avantajınız için.

Bu, Haskell'in Monadsınıfını bu kadar yaygın kullanmasının nedenlerinden biri . Monad'lar (diğer şeylerin yanı sıra) bu tür analizleri ve yeniden yapılanmaları yapmak için bir araçtır.

Neden yan etkileri amaçlanan işlevleri genellikle denir effectful . Örnek https://slpopejoy.github.io/posts/Effectful01.html