Programmazione funzionale per effetto collaterale

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Programmazione funzionale per effetto collaterale

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Sto cercando di capire perché avere una variabile locale o un ciclo for all'interno di una funzione non è considerata pura programmazione funzionale.

Data questa funzione:

int as_int(char *str)
{
    int acc; /* accumulate the partial result */

    for (acc = 0; isdigit(*str); str++) {
        acc = acc * 10 + (*str - '0');
    }

    return acc;
}

In quali circostanze la variabile acc è un effetto collaterale? Anche in un ambiente concorrente ogni invocazione della funzione avrebbe una sua copia di acc. Quindi non capisco perché non è permesso nella programmazione funzionale.

loops functional-programming side-effect

posta tomatoRadar 24.12.2014 - 12:24

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Il looping nella programmazione funzionale non viene eseguito con istruzioni di controllo come for e while , è fatto con chiamate esplicite a funzioni come map , fold o ricorsione - tutte operazioni che prevedono il posizionamento del ciclo interno chiama all'interno di un'altra funzione . Se il codice di loop muta le variabili al di fuori del ciclo, questa funzione del ciclo interno manipolerebbe le variabili al di fuori del suo ambito e sarebbe quindi impura . Quindi l'intera funzione esterna è pura, ma il ciclo non lo è. I costrutti ciclici nella programmazione funzionale richiedono che lo stato sia esplicito. Tradurre il tuo codice in qualcosa usando gli strumenti di ciclo di programmazione funzionale rivela l'impurità:

int as_int(char *str)
{
    int acc = 0; /* accumulate the partial result */

    map(takeWhile(isdigit, str), void function(char *chr) {
      acc = acc * 10 + (chr - '0');
    });

    return acc;
}

(Nota: questa sintassi è approssimativa per far passare l'idea generale)

Questo codice usa una funzione interna per il corpo del ciclo che deve mutare la variabile acc , che è al di fuori del suo ambito. Questo è impuro - la funzione del ciclo interno dipende dal contesto del ciclo esterno , chiamandola più volte con lo stesso carattere avrà effetti collaterali e l'ordine che si chiama sulla sequenza di caratteri è importante. Nella programmazione funzionale, al fine di rendere questa una funzione pura, dovresti rendere questa dipendenza dallo stato passato tra iterazioni di loop esplicite con fold :

int as_int(char *str)
{
    return fold(takeWhile(isdigit, str), 0, int function(char *chr, int acc) {
      return acc * 10 + (chr - '0');
    });
}

fold utilizza una funzione di due argomenti per il corpo del ciclo interno: il primo argomento è un elemento nella sequenza in cui fold esegue il looping, mentre il secondo è un valore che il corpo del ciclo interno utilizza per creare risultati parziali. Per la prima iterazione del ciclo, acc è 0, per il secondo, acc è qualunque sia la prima chiamata di funzione del ciclo interno restituita, per il terzo, è qualunque sia il secondo ciclo interno restituito e il ciclo finale restituisce il risultato del % espressione fold .

Nota che questo non è un problema con il tuo codice dal punto di vista del resto del tuo programma - entrambe le definizioni di as_int sono pure. La differenza sta nel fatto che il codice del ciclo interno è una funzione pura, è possibile sfruttare la vasta gamma di strumenti offerti dalla programmazione funzionale per scomporre il ciclo in qualcosa di più dichiarativo (ad esempio utilizzando takeWhile, fold, filter, map, ecc. Ecc.)