Apa yang Anda sebut fungsi di mana input yang sama akan selalu mengembalikan output yang sama, tetapi juga memiliki efek samping?

Katakanlah kita memiliki fungsi murni normal seperti

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

Dan kemudian kita mengubahnya sedemikian rupa sehingga memiliki efek samping

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

Itu tidak dianggap sebagai fungsi murni sejauh yang saya tahu karena saya sering mendengar orang menyebut fungsi murni "fungsi tanpa efek samping." Namun, ia berperilaku seperti fungsi murni sejauh fakta bahwa ia akan mengembalikan output yang sama untuk input yang sama.

Apakah ada nama yang berbeda untuk jenis fungsi ini, apakah itu tidak disebutkan namanya, atau apakah masih benar-benar murni dan saya salah tentang definisi kemurnian?

Saya tidak yakin tentang definisi universal tentang kemurnian, tetapi dari sudut pandang Haskell (bahasa di mana programmer cenderung peduli tentang hal-hal seperti kemurnian dan transparansi referensial), hanya yang pertama dari fungsi Anda yang "murni". Versi kedua addtidak murni . Jadi sebagai jawaban atas pertanyaan Anda, saya akan menyebutnya "tidak murni";)

Menurut definisi ini, fungsi murni adalah fungsi yang:

1. Hanya tergantung pada inputnya. Artinya, diberi input yang sama, itu akan selalu mengembalikan output yang sama.
2. Jelas transparan: fungsi dapat dengan bebas diganti nilainya dan "perilaku" program tidak akan berubah.

Dengan definisi ini, jelas fungsi kedua Anda tidak dapat dianggap murni, karena melanggar aturan 2. Artinya, dua program berikut ini TIDAK setara:

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

dan

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

Ini karena meskipun kedua fungsi akan mengembalikan nilai yang sama, fungsi fakan menulis ke database dua kali tetapi gakan menulis sekali! Sangat mungkin bahwa menulis ke basis data adalah bagian dari perilaku yang dapat diamati dari program Anda, dalam hal ini saya telah menunjukkan versi kedua Anda addtidak "murni".

Jika menulis ke basis data bukan bagian yang dapat diamati dari perilaku program Anda, maka kedua versi adddapat dianggap setara dan murni. Tapi saya tidak bisa memikirkan skenario di mana menulis ke database tidak masalah. Bahkan masalah logging!

Apa yang Anda sebut fungsi [yang] input yang sama akan selalu mengembalikan output yang sama, tetapi juga memiliki efek samping?

Fungsi seperti ini disebut

deterministik

Algoritma yang perilakunya dapat diprediksi sepenuhnya dari input.

termwiki.com

Tentang negara:

Bergantung pada definisi fungsi yang Anda gunakan, fungsi tidak memiliki status. Jika Anda berasal dari dunia berorientasi objek, ingatlah itu x.f(y)adalah metode. Sebagai fungsi akan terlihat seperti f(x,y). Dan jika Anda ingin menutup dengan lingkup leksikal tertutup ingat bahwa keadaan tidak berubah mungkin juga menjadi bagian dari ekspresi fungsi. Hanya keadaan yang bisa berubah yang akan memengaruhi fungsi yang sifatnya deterministik. Jadi f (x) = x + 1 adalah deterministik selama 1 tidak berubah. Tidak masalah di mana 1 disimpan.

Fungsi Anda keduanya deterministik. Fungsi pertama Anda juga murni. Kedua Anda tidak murni.

Fungsi murni

1. Fungsi selalu mengevaluasi nilai hasil yang sama dengan nilai argumen yang sama. Nilai hasil fungsi tidak dapat bergantung pada informasi atau keadaan tersembunyi yang dapat berubah saat eksekusi program berlangsung atau antara berbagai eksekusi program, juga tidak dapat bergantung pada input eksternal dari perangkat I / O.

2. Evaluasi hasil tidak menyebabkan efek samping atau keluaran yang dapat diamati secara semantik, seperti mutasi objek yang dapat berubah atau keluaran ke perangkat I / O.

wikipedia.org

Poin 1 berarti deterministik . Angka 2 berarti transparansi referensial . Bersama-sama mereka maksudkan fungsi murni hanya memungkinkan argumennya dan nilai yang dikembalikannya berubah. Tidak ada yang menyebabkan perubahan. Tidak ada yang berubah.

Jika Anda tidak peduli dengan efek sampingnya, maka itu transparan secara referensi. Tentu saja mungkin bahwa Anda tidak peduli tetapi orang lain tidak, sehingga penerapan istilah ini tergantung pada konteks.

Saya tidak tahu istilah umum untuk properti yang Anda jelaskan, tetapi bagian penting adalah yang idempoten . Dalam ilmu komputer, sedikit berbeda dengan matematika *, fungsi idempoten adalah fungsi yang dapat diulangi dengan efek yang sama; artinya efek samping nett dari melakukannya berkali-kali sama dengan melakukannya sekali.

Jadi, jika efek samping Anda adalah memperbarui database dengan nilai tertentu di baris tertentu, atau membuat file dengan konten yang persis konsisten, maka itu akan menjadi idempoten , tetapi jika itu ditambahkan ke database, atau ditambahkan ke file , maka tidak akan.

Kombinasi fungsi idempoten mungkin atau mungkin juga tidak idempoten secara keseluruhan.

* Penggunaan idempoten secara berbeda dalam ilmu komputer daripada matematika tampaknya berasal dari penggunaan istilah matematika yang salah yang kemudian diadopsi karena konsep ini berguna.

Saya tidak tahu bagaimana fungsi-fungsi seperti itu disebut (atau apakah bahkan ada beberapa nama sistematis), tetapi saya akan memanggil fungsi yang tidak murni (karena jawaban lain meringkuk) tetapi selalu mengembalikan hasil yang sama jika disertakan dengan parameter yang sama "fungsinya parameter "(dibandingkan dengan fungsi parameternya dan beberapa keadaan lainnya). Saya menyebutnya fungsi saja, tetapi sayangnya ketika kita mengatakan "fungsi" dalam konteks pemrograman, kita bermaksud sesuatu yang tidak harus menjadi fungsi yang sebenarnya sama sekali.

Ini pada dasarnya tergantung pada apakah Anda peduli dengan kenajisan atau tidak. Jika semantik dari tabel ini adalah bahwa Anda tidak peduli berapa banyak entri yang ada, maka itu murni. Lain, itu tidak murni.

Atau dengan kata lain, itu baik-baik saja asalkan optimasi berdasarkan kemurnian tidak merusak semantik program.

Contoh yang lebih realistis adalah jika Anda mencoba men-debug fungsi ini dan menambahkan pernyataan logging. Secara teknis, penebangan adalah efek samping. Apakah log membuatnya tidak murni? Tidak.

Saya akan mengatakan bahwa hal terbaik untuk ditanyakan bukanlah bagaimana kita menyebutnya, tetapi bagaimana kita akan menganalisis sepotong kode. Dan pertanyaan kunci pertama saya dalam analisis semacam itu adalah:

• Apakah efek samping tergantung pada argumen ke fungsi, atau hasil pada efek samping?
  • Tidak: "fungsi yang efektif" dapat direactored menjadi fungsi murni, tindakan yang efektif, dan mekanisme untuk menggabungkannya.
  • Ya: "fungsi efektif" adalah fungsi yang menghasilkan hasil monadik.

Ini mudah untuk diilustrasikan dalam Haskell (dan kalimat ini hanya setengah lelucon). Contoh kasus "tidak" akan menjadi sesuatu seperti ini:

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

Dalam contoh ini tindakan yang kita ambil (mencetak garis "I'm doubling some number") tidak berdampak pada hubungan antara xdan hasilnya. Ini berarti kita dapat melakukan refactor dengan cara ini (menggunakan Applicativekelas dan *>operatornya), yang menunjukkan bahwa fungsi dan efeknya sebenarnya ortogonal:

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"

Jadi dalam kasus ini saya, secara pribadi, akan mengatakan bahwa ini adalah kasus di mana Anda dapat memfaktorkan fungsi murni. Banyak pemrograman Haskell tentang hal ini — mempelajari cara memfaktorkan bagian murni dari kode yang efektif.

Contoh dari jenis "ya", di mana bagian-bagian yang murni dan berpengaruh tidak ortogonal:

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

Sekarang, string yang Anda cetak tergantung pada nilai x. Namun, bagian fungsi (dikalikan xdua), tidak bergantung pada efek sama sekali, jadi kita masih bisa memfaktorkannya:

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)

Saya bisa terus menguraikan contoh lain, tetapi saya harap ini cukup untuk menggambarkan poin yang saya mulai dengan: Anda tidak "menyebutnya" sesuatu, Anda menganalisis bagaimana bagian-bagian yang murni dan berpengaruh berhubungan dan faktor mereka ketika itu untuk keuntungan Anda.

Ini adalah salah satu alasan Haskell menggunakan Monadkelasnya secara luas. Monads (antara lain) adalah alat untuk melakukan analisis dan refactoring semacam ini.

Fungsi yang dimaksudkan untuk menyebabkan efek samping sering disebut efektif . Contoh https://slpopejoy.github.io/posts/Effectful01.html