程序语言和函数语言之间的区别？

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  在命令式编程中，允许函数具有 side-effects，例如修改变量的值，写入文件，访问网络等。第二次运行相同的函数时，它可以检测先前的副作用并返回不同的内容。一个简单的 C 示例是：

  int i = 0;
  int foo() {
    return i++;
  }
  

  多次调用会生成不同的数字。另一个例子：

  int foo(int *p) {
    return (*p)++;
  }
  

  即使您使用相同的参数调用上述内容，i.e。相同的指针，由于增量，结果会有所不同。

  在纯函数式编程中，设计禁止像i++这样的副作用。这样，函数的输出必须仅依赖于其参数的值。 E.g。如果在 Haskell 中我们有一个Int -> Int类型的函数f，我们可以确定f 3总是会在每次调用时返回相同的整数。

  好吧，上述情况并非完全正确 - 一个程序最终必须做一些 I/O，否则就没有意义。因此，side-effects 必须以某种形式提供。在 Haskell 中，实际上允许带副作用的函数，但它们的类型必须告诉它们不是纯函数。 E.g。如果函数g具有类型Int -> IO Int，则它可以执行 I/O 并且具有 side-effects：运行print =<< g 3可以每次打印不同的值，就像在命令式编程中一样。

  因此，总结一下，在具有副作用的纯函数式编程函数中，与不具有副作用的函数具有不同的类型。通常，在 well-designed 功能程序中，很少需要 I/O 和 side-effects，纯函数构成绝大多数代码。因此，有时我们会说“纯函数编程禁止副作用”，因为大多数代码都是在这种约束条件下编写的。

  回复于 2024-04-27T09:24:57+08:00
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  纯函数式语言的操作使得相同的输入总是产生相同的输出，纯函数没有副作用。但是，在程序性或非纯函数式语言(如 C)中，可能会出现副作用，例如指针被修改，或其他外部因素，如时间或文件 I/O。即使 Haskell 也可以做文件 I/O。因此，如果带有 I/O 的 Haskell 是纯函数式语言，那么C 和 cpp 也是纯粹的功能。

  以此 C 程序为例：

  #ifndef _BSD_SOURCE
  #define _BSD_SOURCE
  #endif
  
  #include <stdio.h>
  #include <time.h>
  #include <unistd.h>
  
  int get_num(int n)
  {
      usleep(1100000);
      return (time(NULL) - n) % (n / 10);
  }
  
  int main(void)
  {
      int i;
  
      for (i = 0; i < 10; i++)
          printf("%d\n", get_num(4242));
  
      return 0;
  }
  

  我们将输入4242的常量参数设为get_num。在任意数学之后，由于时间因素和睡眠，相同的输入在这个过程语言中不会产生相同的输出。

  一次运行，我们得到：

  247
  248
  249
  250
  251
  253
  254
  255
  256
  257
  

  然后运行，我们得到：

  270
  271
  272
  273
  274
  275
  277
  278
  279
  280
  

  在大多数 C 中，side-effects 比比皆是。但是，在纯函数式语言中，这样的 side-effects 将不存在或不可能。

  回复于 2024-04-27T09:24:57+08:00
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  为了进一步澄清，它不是一种语言的属性。没有命令式语言强迫您只编写副作用程序。尽管没有明确支持，但完全可以用纯函数样式编写。

  而在纯函数式语言中，根本没有语言结构允许您修改变量，访问全局可见存储等。因此，有点夸张地说纯 FP 语言“禁止”不纯的函数 - 相反，没有首先写一个的方法。请注意，即使是以下功能：

  printTwice x = do {putStrLn x; putStrLn x}
  

  并不纯洁。应用printTwice会导致 IO 操作。你可以多次这样做，把结果放在列表或元组中并传递它们，这都是纯粹的。具体来说，两者之间没有区别：

  twoActions = (printTwice "hello", printTwice "hello")
  

  和

  twoActions = (a,a) where a = printTwice "hello"
  

  回复于 2024-04-27T09:24:57+08:00