Go语言中的函数式编程中的纯函数

什么是纯函数?

纯函数是指在相同的输入下，总是返回相同的输出，且没有任何副作用的函数。

func add(x, y int) int {
    return x + y
}

上述的add函数是一个纯函数，因为在给定相同的输入（比如 1 和 2），它总是返回相同的输出（3），且不会有任何副作用（比如修改了全局变量或者文件等）。

为什么要使用纯函数?

使用纯函数可以带来很多好处，比如：

• 易于理解：纯函数的返回值只依赖于输入参数，不会受到外部环境的干扰，因此容易理解和预测，方便维护和调试。
• 易于测试：由于纯函数没有副作用，所以测试也方便（不需要考虑外部环境的变化），并且可以轻松地模拟不同的输入参数。
• 便于并发编程：由于纯函数没有副作用，也就意味着它可以在任何时候被安全地并发调用，而不会出现竞态条件等问题。

纯函数的实现方式

实现纯函数的方法很简单，只需要遵循以下规则：

• 函数的输出只依赖于输入，不依赖于外部环境的任何状态；
• 函数没有任何副作用，也就是不会修改外部环境的状态。

下面是一个非纯函数的例子，它改变了外部的状态：

var sum int

func add(x int) int {
    sum += x
    return sum
}

下面是一个纯函数的例子，它不改变外部的状态：

func add(x, y int) int {
    return x + y
}

纯函数的应用场景

纯函数在函数式编程中经常被使用，下面是几个常见的应用场景：

• 数学计算：数学计算是典型的纯函数场景，比如加减乘除、指数运算等。
• 集合操作：纯函数也常被用于集合的操作，比如筛选、映射、过滤等。
• 缓存和记忆：由于纯函数的输入和输出相同，可以将其结果缓存起来以提高性能。