Python fib（n）是纯函数吗？

fib（n）

计算第n个斐波那契数：

def fib(n):
    """Compute nth Fibonacci number"""
    pred, curr = 1, 0   # 0 is 0th Fibonacci number
    k = 0               # curr is kth Fibonacci number
    while k < n:
        pred, curr = curr, pred + curr
        k = k + 1
    return curr

def fib（n）：
“”“计算第n个斐波那契数”“”
pred，curr=1，0#0是第0个斐波那契数
k=0#curr是第k个斐波那契数
当k

它不会对程序的其余部分产生副作用。它是线程安全的

---

尽管状态（

k

，

curr

，

pred

）在本地进行了修改，但在讨论外部世界时，Is

fib（n）

a？

纯功能发挥作用。如果在调用函数之前和之后拍摄所有对象的快照，则这两个快照应该相同

您所说的函数是纯函数，因为它不修改程序的状态或任何其他部分。在下列情况下，您的函数不是纯函数：

• 如果使用

  global

  关键字修改另一个变量
• 如果它是一个对象的方法，并且它更改了对象的内部状态
• 如果它以任何方式发生变异

---

这是否是一个纯函数的问题在很大程度上取决于定义，因此取决于观点。然而，幸运的是，你从维基百科中为我们提供了一个定义

给定相同的参数值，该函数始终计算相同的结果值。函数结果值不能依赖于任何 程序执行时可能更改的隐藏信息或状态 继续或在程序的不同执行之间执行，也不能 依赖于I/O设备的任何外部输入（通常见下文）

对结果的评估不会导致任何语义上可观察的副作用或输出，例如可变对象的突变 或输出到I/O设备（通常见下文）

给定相同的输入，您的

fibn

将始终产生相同的输出。这一点很清楚。而且，正如您所说，被修改的变量只存在于函数的局部范围内，因此在函数之外没有语义上可观察到的副作用。唯一需要说明的是（1）的推论是函数总是终止的。有一个

while

循环，但是如果给定任何有限的

n

，则证明您的

while

循环将终止是微不足道的。因此，根据提供的定义，您的函数是纯函数

---

现在，我假设您将“必须是整数”列为先决条件。如果您不将此列为需求，那么我可以生成一个类，其排序方法总是使其大于任何

k

值，从而强制执行无限循环。无限循环有一个非常明显的副作用：在这种情况下，您的程序往往不会终止。但是，如果您将注意力限制在整数输入上，那么您的函数是纯函数。

为什么它不是纯函数？@Andreiciara在编写纯函数时，我是否需要避免可变对象的突变（

k

，

curr

，

pred

），正如wiki中提到的：结果的评估不会导致任何语义上可观察的副作用或输出，例如可变对象的变异

k

，

curr

，以及

pred

，都不是可变对象。而是将不同的对象绑定到函数命名空间中的相同名称。即使您确实使用了可变对象，这仍然是一个纯函数，因为它在调用它的程序的上下文中不是有状态的，并且不会影响它未创建的任何对象的状态。您需要避免可变对象的突变，因为该对象来自外部世界。你可以用你的私有一次性变量做任何你想做的事情。正如@PatrickHaugh所提到的，k、curr和pred是不可变的。@PatrickHaugh我理解您的观点，即在python世界中，

int

type对象是不可变的。但我们不要谈这个。考虑到伪代码，它们是可变的。

n

、

k

、

pred

、

curr

都在本地范围内。为什么变异的

n

使其不纯？如果它变异了n…，则为“Re”。但是，除非n是一个数字，否则显示的函数没有任何意义。数字不是一成不变的吗？只要你遵守规则，它们是一成不变的，但你绝对可以改变它们（不推荐）。请看这里被接受的答案，我没有得到你的最后一段。除了整数还有什么？Python是动态类型的。我可以传入字符串、文件句柄或任何类的实例。为了使函数成为纯函数，它需要实际生成零个或多个值，因此如果循环最终是无限的，那么函数就不能成为纯函数。函数不终止（无限循环）与纯函数有关系吗？添加前置条件是编写抽象（在本例中为函数）的良好实践的一部分。我不认为证明是琐碎的。在Python中，您确实不需要担心整数溢出，并且您已经包含了“必须是整数”，这很好，因为像

1e16

这样的浮点将导致无限循环。证明的困难在于确保你已经涵盖了所有的极端情况，比如负整数。你的最后一段提到的是不同的主题