功能编程中的副作用

Question

在功能性编程书中，作者提到以下是副作用。

1. 修改变量
2. 就地修改数据结构
3. 在对象上设置字段
4. 抛出异常或因错误而停止
5. 打印到控制台或阅读用户输入
6. 读取或写入文件
7. 在屏幕上绘图

我只是想知道如果它们是副作用，如何编写纯函数程序而不读取或写入文件是可能的。如果是，那么在功能世界中实现这一目标的常用方法是什么？

谢谢， 穆罕默德

Answer 1

正确回答此问题可能需要整本书（不太长）。这里的重点是函数式编程旨在将逻辑描述/表示与其实际的运行时解释分开。您的功能代码只是将程序的效果表示为（不运行）为值，从而为您提供了某种抽象的语法树来描述您的计算。您代码的不同部分（通常称为解释器）将采用这些值并懒惰地运行实际效果。那部分不起作用。

如何编写以任何方式都有用的纯函数程序？这不可能。纯粹的功能程序只会加热CPU。它需要实际写入磁盘或网络的不纯部分（解释器）。 There are several important advantages in doing it that way。纯函数部分易于测试（测试纯函数很容易），纯函数的referentially transparent性质使reason about your code locally易于实现，从而使整个开发过程的bug更少且生产率更高。它还提供了elegant ways to deal with traditionally obfuscated defensive code。

那么功能界实现副作用的常用方法是什么？如前所述，使用值表示它们，然后编写解释这些值的代码。 in these blog post series对整个过程有很好的解释。

Answer 2

为了简洁起见，让我（简化）简化并简化长篇故事：

处理＆＃34;副作用＆＃34;在纯粹的函数式编程中，你（程序员）从输入到输出编写纯函数，系统通过将这些纯函数应用到现实世界来产生副作用。

例如，要读取整数x并写x+1，您（粗略地说）编写函数f(x) = x+1，系统将其应用于实际输入并输出其返回值值。

另一个例子，您的纯函数返回一个表示异常的特殊值，而不是将异常作为副作用引发。各种＆＃34; monads＆＃34;例如Haskell中的IO概括了这些想法，即用纯函数表示副作用（当然，实际的实现更复杂）。