La lettura di una variabile esterna produce una funzione impura?

Un'espressione è referenzialmente trasparente se possiamo sostituire l'espressione con il suo valore, senza modificare il comportamento del programma. Sotto questa definizione, una funzione è pura se possiamo sostituire qualsiasi chiamata a quella funzione con il suo valore di ritorno.

Se una funzione interagisce con una variabile esterna in un modo che influenza il malfunzionamento del programma, allora la funzione è impura - non solo la scrittura ma anche la lettura, se la variabile può essere modificata altrove: non è una variabile esterna che trasforma una funzione impura, ma stato esterno

Ad esempio, questa funzione JavaScript f è completamente pura, anche se accede a una variabile esterna b :

function makeF(a) {
  var b = 2 * a;
  return function (c) {
    return b + c;
  };
}
var f = makeF(3);

Un esempio di una variabile esterna che potrebbe essere letta e scritta senza trasformare una funzione impura sarebbe una cache. La cache non influisce sul risultato di una funzione, è solo un'ottimizzazione. Qui, la purezza dipende dalla prospettiva. Una funzione pura memorizzata / memorizzata nella cache potrebbe essere impura dal punto di vista di uno scrittore di compilatori perché accede alla cache come un effetto collaterale. Ma è puro dalla prospettiva di un utente della funzione - e possiamo ancora sostituire un'espressione di chiamata di funzione con il suo risultato.

Trasparenza referenziale significa che è possibile sostituire un'applicazione di funzione con il suo risultato (o più in generale, un'espressione con la sua valutazione) ovunque e / o ovunque nel programma, senza modificarne il risultato.

Ecco un esempio di un programma con una funzione che legge solo ma non modifica una variabile globale:

let global = 0;

function foo(i) {
  return i + global;
}

const one = foo(1);
// foo(1) == 1

global = 100;

const two = foo(1);
// I should be able to replace this with const two = 1, since foo(1) was 1 above

console.log(two);
// 101

Questo stampa 101 .

Se foo fosse referenzialmente trasparente, dovrei essere in grado di sostituire qualsiasi occorrenza di foo(1) con 1 . E viceversa, dovrei essere in grado di sostituire qualsiasi occorrenza di 1 con foo(1) .

Proviamo:

let global = 0;

function foo(i) {
  return i + global;
}

const one = foo(1);

global = 100;

const two = 1;

console.log(two);
// 1
// Oops!

Come puoi vedere, la sostituzione di foo(1) con il suo risultato modifica il significato del programma. Ergo, foo non è referenzialmente trasparente.

C'è un'altra lezione importante qui: se global fosse una costante anziché una variabile, allora foo sarebbe referenzialmente trasparente. foo non è referenzialmente trasparente a causa di un pezzo di codice completamente diverso da qualche altra parte. Gli effetti collaterali sono contagiosi e possono agire su grandi distanze!

Tendo a sì, perché chiamare la stessa funzione due volte (con gli stessi argomenti) può portare a risultati diversi. Si noti che, supponendo che la funzione sia altrimenti pura, può essere facilmente modificata per essere effettivamente pura passando il valore della variabile globale come argomento alla funzione.