Question

pure function是一个类似于数学函数的函数，其中没有与＆＃34;真实世界＆＃34;也没有副作用。从更实际的角度来看，这意味着纯函数可以不：

打印或以其他方式显示消息
随机
取决于系统时间
更改全局变量
和其他人

所有这些限制使得理解纯函数比非纯函数更容易。然后，大多数函数应该是纯函数，以便程序可以减少错误。

在像Haskell这样的庞大类型系统的语言中，如果函数是纯粹的或者不是纯粹的，读者可以从一开始就知道，使得连续阅读更容易。

在Python中，这个信息可以通过放在函数顶部的@pure装饰器来模拟。我也希望那个装饰器实际上做一些验证工作。我的问题在于这种装饰器的实现。

现在，我只需查看该功能的源代码，如global或random或print等流行语，如果找到其中一个，则会抱怨。

import inspect

def pure(function):
    source = inspect.getsource(function)
    for non_pure_indicator in ('random', 'time', 'input', 'print', 'global'):
        if non_pure_indicator in source:
            raise ValueError("The function {} is not pure as it uses `{}`".format(
                function.__name__, non_pure_indicator))
    return function

然而，感觉就像一个奇怪的黑客，根据你的运气可能会或可能不会起作用，你能帮我写一个更好的装饰师吗？

Answer 1

我有点看到你来自哪里，但我不认为这可行。我们举一个简单的例子：

def add(a,b):
    return a + b

所以这可能看起来＆＃34;纯粹＆＃34;给你。但是在Python中+这里是一个任意函数，可以做任何事情，只需要根据调用它时生效的绑定。因此a + b可能会产生任意副作用。

但情况甚至更糟。即使这只是做标准整数+，那么还有更多不纯的＆＃39;事情还在继续。

+正在创建一个新对象。现在，如果您确定只有调用者具有对该新对象的引用，那么您可以将其视为纯函数。但是你不能确定在该对象的创建过程中没有泄露它的参考。

例如：

class RegisteredNumber(int):

    numbers = []

    def __new__(cls,*args,**kwargs):
        self = int.__new__(cls,*args,**kwargs)
        self.numbers.append(self)
        return self

    def __add__(self,other):
        return RegisteredNumber(super().__add__(other))

c = RegisteredNumber(1) + 2

print(RegisteredNumber.numbers)

这将表明所谓的纯粹的add函数实际上已经改变了RegisteredNumber类的状态。这不是一个愚蠢的例子：在我的生产代码库中，我们有跟踪每个创建实例的类，例如，允许通过密钥访问。

纯度的概念在Python中没有多大意义。

Answer 2

（不是答案，但评论时间太长）

因此，如果一个函数可以为同一组参数返回不同的值，那么它不是纯粹的吗？

请记住，Python中的函数是对象，因此您需要检查对象的纯度......

举个例子：

def foo(x):
    ret, foo.x = x*x+foo.x, foo.x+1
    return ret
foo.x=0

重复调用foo(3)给出：

>>> foo(3)
9

>>> foo(3)
10

>>> foo(3)
11

...

此外，读取全局变量不需要在函数内使用global语句或global()内置函数。全局变量可能会在其他地方发生变化，从而影响函数的纯度。

上述所有情况可能难以在运行时检测到。

如何在Python中检查函数是否纯粹？

2 个答案: