Scala的“副作用”是什么？_Scala_Functional Programming_Side Effects

Scala的“副作用”是什么？

scala functional-programming

Scala的“副作用”是什么？,scala,functional-programming,side-effects,Scala,Functional Programming,Side Effects,我目前正在学习使用Scala进行函数式编程我也在学习循环以及如何避免由于副作用而产生的循环这意味着什么？作为@Jörg的另一个例子，使用Scala中编写的命令式语言，以这个简单的循环为例： def printUpTo(limit: Int): Unit = { var i = 0 while(i <= limit) { println("i = " + i) i += 1 // in another part of the loo

我目前正在学习使用Scala进行函数式编程

我也在学习循环以及如何避免由于副作用而产生的循环

这意味着什么？

作为@Jörg的另一个例子，使用Scala中编写的命令式语言，以这个简单的循环为例：

def printUpTo(limit: Int): Unit = {
  var i = 0
  while(i <= limit)
  {
    println("i = " + i)
    i += 1
    // in another part of the loop
    if (i % 5 == 0) { i += 1 } // ops. We should not evaluate "i" here.
  }
}

我们可以仅使用foreach使代码更加清晰：

和更小的

def printUpToFunc3(limit: Int): Unit = (0 to limit).foreach(println)

作为@Jörg的另一个例子，我们使用Scala编写的命令式语言来实现这个简单的循环：

def printUpTo(limit: Int): Unit = {
  var i = 0
  while(i <= limit)
  {
    println("i = " + i)
    i += 1
    // in another part of the loop
    if (i % 5 == 0) { i += 1 } // ops. We should not evaluate "i" here.
  }
}

我们可以仅使用foreach使代码更加清晰：

和更小的

def printUpToFunc3(limit: Int): Unit = (0 to limit).foreach(println)

纯函数式编程语言中的函数与数学中的函数完全相同：它们基于参数值生成结果值，并且仅基于参数值

通常称为效应的副作用是其他一切。也就是说，所有没有读取参数并返回结果的内容都是副作用

这包括但不限于：

突变状态，从控制台读取输入，将输出打印到控制台，读取、创建、删除或写入文件，从网络上阅读或写作，反射根据当前时间，启动或中止线程或进程，或任何类型的I/O，最重要的是调用不纯函数。最后一点非常重要：调用一个不纯函数会使函数变得不纯。从这个意义上说，副作用具有传染性

请注意，只允许阅读参数的说法有些简化。一般来说，我们认为函数的环境也是一种不可见的参数。这意味着，例如，一个闭包可以从它关闭的环境中读取变量。允许函数读取全局变量

Scala是一种面向对象的语言，它的方法有一个不可见的参数，允许读取该参数

这里的重要属性称为引用透明度。如果可以在不改变程序含义的情况下用其值替换函数或表达式，则函数或表达式是引用透明的，反之亦然

注意，通常，术语纯或纯功能性、参考透明和无副作用可互换使用

例如，在下面的程序中，子表达式2+3是引用透明的，因为我可以用它的值5替换它，而不改变程序的含义：

println2+3 与…的意思完全相同

println5 但是，println方法在引用上不是透明的，因为如果我用它的值替换它，程序的含义就会改变：

println2+3 不具有与相同的含义

它只是以单位表示的值，是println的返回值

这样做的结果是，当传递相同的参数时，引用透明函数总是返回相同的结果值。对于所有代码，您应该为相同的输入获得相同的输出。或者更一般地说，如果你一次又一次地做同样的事情，同样的结果应该一次又一次地发生

这就是循环和副作用之间的联系所在：循环一遍又一遍地做着同样的事情。所以，它应该一次又一次地得到相同的结果。但事实并非如此：它至少会有一次不同的结果，即它将完成。除非它是一个无限循环

为了使循环有意义，它们必须有副作用。然而，一个纯粹的功能性程序不能有副作用。因此，循环在纯函数程序中不可能有意义。

纯函数编程语言中的函数与数学中的函数完全相同：它们根据参数值生成结果值，并且仅基于参数值

通常称为效应的副作用是其他一切。也就是说，所有没有读取参数并返回结果的内容都是副作用

这包括但不限于：

Scala是一种面向对象的语言，它的方法有一个不可见的参数，允许读取该参数。

这里的重要属性称为引用透明度。如果可以在不改变程序含义的情况下用其值替换函数或表达式，则函数或表达式是引用透明的，反之亦然

注意，通常，术语纯或纯功能性、参考透明和无副作用可互换使用

例如，在下面的程序中，子表达式2+3是引用透明的，因为我可以用它的值5替换它，而不改变程序的含义：

println2+3 与…的意思完全相同

println5 但是，println方法在引用上不是透明的，因为如果我用它的值替换它，程序的含义就会改变：

println2+3 不具有与相同的含义

它只是以单位表示的值，是println的返回值

为了使循环有意义，它们必须有副作用。然而，一个纯粹的功能性程序不能有副作用。因此，循环在纯功能程序中不可能有意义。

所有这些都是很好的答案。如果你来自另一种语言，只需快速添加一点即可

空洞函数

函数不返回任何内容，例如void，这意味着存在副作用

例如，如果您有c语言的代码

void Log (string message) => Logger.WriteLine(message);

这会产生副作用，将某些内容写入记录器

这有关系吗？也许你不在乎。但是，这个呢

def SubmitOrder(order: Order): Unit = 
{
   // code that submits an order 
}

这不好。稍后见

为什么副作用不好

除了一些明显的原因，包括：

难以理解：必须阅读整个函数体才能看到发生了什么；可变状态：容易出错，并且可能不是线程安全的最重要的是，测试很烦人

如何避免副作用

一个简单的方法就是总是尝试归还一些东西。当然，还是尽量不要在内部改变状态，闭包是可以的

例如，上一个示例，如果不是单位，而是：

def SubmitOrder(order: Order): Either[SubmittedOrder, OrderSubmissionError] = 
{
   // code that submits an order 
}

这将是更好的，它告诉读者有一个副作用和可能发生的事情

循环中的副作用

现在回到关于循环的问题，在不分析真实案例的情况下，很难建议如何避免循环的副作用

但是，如果您正在编写一个函数，然后希望编写一个调用该函数的循环，请确保该函数不会修改其他地方的局部变量或状态。