Functional programming 将代码转换为纯函数形式

从某种意义上说，任何命令式代码都可以通过使每个操作接收并传递“世界状态”参数而转换为纯函数形式

但是，假设您有一些几乎是纯函数形式的代码，除了隐藏了许多层函数调用之外，还有一些命令操作修改全局或至少广泛访问的状态，例如调用随机数生成器、更新计数器、打印一些调试信息，你想把它转换成纯函数形式，在算法上，用最少的变化

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有没有一种方法可以做到这一点，而不必将整个程序翻过来？

从技术上讲，这并不难

如果您只想避免修改全局状态，例如，使代码重新进入，那么对于读取X的任何副作用函数F，都会写入全局变量Y， 并返回Z，将其转换为读取X的F'，修改包含传递给它的Y的结构，然后返回Z。如果a调用B调用。。传递调用F， F修改全局Y，那么A'必须构建对包含Y的结构的引用，并将其传递给B。现在，所有函数只修改传递给它们的值；它们对全球国家没有副作用。（好吧，我们可以争论A的作用）

[有人可能会抱怨F所做的（文件/屏幕/设备）输出无法处理。好吧，要么你想立即对世界产生副作用，要么你不想。如果你不想，请将输出的“状态”添加为Y，并对其进行修改；A'可以作为结果返回所需的输出。]

如果您坚持要使程序正常运行，那么F对全局Y的任何副作用都已更改为传入Y，在将Y更改为生成Y'的同时复制Y，然后F'必须返回一对。F的调用者必须传入Y，并在可从调用站点访问的所有代码中使用生成的Y'

关于复制的一点让你陷入了真正的麻烦：做Y的深度复制的逻辑在哪里？如果您找到了它，您可能会发现deepcopy产生了一个巨大的结构，您的存储需求很快变得不可能。现在，您需要找到一种方法，让Y'共享Y中未更改的部分

现在，如果你想在一个大代码上完成这两项任务中的任何一项，你可能不想手工完成；人们不善于处理这种细节，他们想欺骗/重写/。。。如果你真的想这样做，你需要一个可以机械地应用必要步骤的

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我将注意到，标准编译技术将程序转换为所谓的“静态单赋值（SSA）”形式，它将IR中表示的尽可能多的程序转换为函数程序，因为它更容易转换/优化。他们仍然担心全局存储。

你是说你的程序有副作用吗？@OliverCharlesworth是的。只有一小部分代码行有副作用，但它们被深埋在函数调用的许多层中，我想自动将其转换为一个没有副作用的程序，同时尽可能保留原始结构。你的意思是，找到执行副作用的行并删除它们？@Bergi no，转换必须保留节目的意义。副作用是节目意义的一部分。举一个例子，在“打印一些调试信息”的情况下，您希望转换的最终结果是什么？