我必须承认我对函数式编程了解不多。我从这里和那里读到它,所以开始知道在函数式编程中,一个函数返回相同的输出,对于相同的输入,无论函数被调用多少次。它就像一个数学函数,对于函数表达式中包含的输入参数的相同值,计算出相同的输出。
例如,考虑这个:
f(x,y) = x*x + y; // It is a mathematical function
不管你用了多少次f(10,4)它的值总是104。因此,无论你在哪里写f(10,4),你都可以用104替换它,而不改变整个表达式的值。此属性称为表达式的引用透明性。
正如维基百科所说,
相反,在函数式代码中,函数的输出值只取决于函数的输入参数,因此调用函数f两次,参数x的值相同,两次将产生相同的结果f(x)。
函数式编程中是否存在时间函数(返回当前时间)?
如果是,那它怎么可能存在?它是否违反了函数式编程的原则?它尤其违反了引用透明性,这是函数式编程的特性之一(如果我理解正确的话)。
如果没有,那么在函数式编程中如何知道当前时间呢?
不引入计划生育的其他概念就可以回答这个问题。
可能性1:time作为函数参数
一门语言包括
语言核心和
标准库。
引用透明性是语言核心的属性,而不是标准库的属性。它绝不是用那种语言编写的程序的属性。
使用OP的符号,应该有一个函数
f(t) = t*v0 + x0; // mathematical function that knows current time
他们会要求标准库获取当前时间,比如1.23,并以该值作为参数f(1.23)(或者只是1.23*v0 + x0,参考透明!)来计算函数。这样代码就能知道当前时间。
可能性2:返回值为时间
回答OP的问题:
函数式编程中是否存在时间函数(返回当前时间)?
是的,但是这个函数必须有一个参数,你必须用不同的输入来计算它,这样它就会返回不同的当前时间,否则它就违反了FP的原则。
f(s) = t(s)*v0 + x0; // mathematical function t(s) returns current time
这是我上面所描述的另一种方法。但话又说回来,首先获取这些不同输入的问题仍然归结为标准库。
可能性3:函数式响应式编程
其思想是函数t()计算为与函数t2配对的当前时间。当需要当前时间时,调用t2(),它会给函数t3,以此类推
(x, t2) = t(); // it's x o'clock now
...
(x2, t3) = t2(); // now it's already x2 o'clock
...
t(); x; // both evaluate to the initial time, referential transparency!
关于FP还有更多,但我认为这超出了op的范围。例如,如何要求标准库计算一个函数,并以纯函数的方式对其返回值进行操作:这是关于副作用而不是参考透明度的。
在Haskell中,我们使用一个叫做monad的结构来处理副作用。单子基本上意味着你将值封装到容器中,并在容器中使用一些函数将值与值之间的函数链接起来。如果容器的类型为:
data IO a = IO (RealWorld -> (a,RealWorld))
我们可以安全地实现IO动作。IO类型的动作是一个函数,它接受一个RealWorld类型的令牌,并返回一个新的令牌和结果。
这背后的想法是,每个IO操作都会改变外部状态,由神奇的令牌RealWorld表示。通过使用单子,我们可以将多个函数链接在一起,从而改变现实世界。一个单子最重要的功能是>>=,发音为bind:
(>>=) :: IO a -> (a -> IO b) -> IO b
>>=取一个动作和一个函数,该函数取这个动作的结果并由此创建一个新的动作。返回类型是新动作。例如,假设现在有一个函数::IO String,它返回一个表示当前时间的String。我们可以用putStrLn函数链接它来打印它:
now >>= putStrLn
或者用do-Notation写,这对命令式程序员来说更熟悉:
do currTime <- now
putStrLn currTime
所有这些都是纯粹的,因为我们将关于外部世界的突变和信息映射到RealWorld令牌。因此,每次运行此操作时,当然会得到不同的输出,但输入是不相同的:RealWorld令牌是不同的。