什么是纯函数？

Question

我发现了这个引用：

1. 让预测成为纯函数。

谓词纯度：谓词是一个返回yes/no答案的函数对象，通常作为布尔值返回。在数学意义上，如果函数的结果只取决于其参数，则函数是纯的（请注意，“纯”一词与纯虚函数无关）。

不要允许谓词持有或访问影响其operator()结果的状态，包括成员和全局状态。对于谓词，最好将operator()设置为const成员函数（请参见Item 15）。

在这个语句中提到的纯函数是什么，可以举例说明吗？先谢谢了。

- user3395918

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这句话提供了一个定义，所以不太清楚你觉得哪部分令人困惑？ - NPE

Answer 1

这是一个纯函数：

int foo(int n)
{
  return n*2;
}

调用它的结果仅取决于其参数。

这不是一个纯函数：

int i = 42;

int bar(int n)
{
  ++i;
  return n*i;
}

返回值取决于除参数之外的其他事情。

- juanchopanza

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最简单的放置函数无疑是一个空操作 int f(int n) { return n; }。 - Ed Heal

@EdHeal 或者只需 return 42;。 - juanchopanza

Answer 2

如果一个函数满足以下条件，则称之为纯函数：

1. 没有语义上可观察到的副作用
2. 对于相同的输入，始终返回相同的结果

因此，该函数仍然可以拥有状态，但是状态不应该是可观察到的。例如：

int foo(std::vector<int> v) {

  static std::vector<int> tmp;
  tmp.resize(v.size);

  std::transform(v.begin(), v.end(), tmp.begin(), [](int a) {return a * a;});
  return std::accumulate(tmp.begin(), tmp.end(), 0);
}

函数foo具有状态（静态向量），但它是非语义可观察的，因此它是纯函数。虽然这是一个愚蠢的函数，但它应该可以说明问题。

- Blaz Bratanic

Answer 3

纯函数没有副作用，始终返回仅由其输入值确定的结果，并且对于相同的输入值，返回值始终相同。

它们非常容易进行测试。

纯函数的例子可以是 Redux 中的 reducer（理想情况下它们应该是纯函数）。副作用的例子包括 HTTP 请求。

以下是一个纯函数的代码示例：

int multiplyByTwo(int n)
{
  return n * 2;
}

- Ini