测开之函数进阶· 第2篇《纯函数》
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作者：清菡
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目录
- 一、纯函数的概念
- 1.纯函数
- 2.非纯函数
- 3.纯函数：相同的输入保证相同的输出
- 4.纯函数和非纯函数对比
- 二、纯函数的 3 个原则
- 三、函数的副作用
- 四、Python 中的内置函数
重点需要记住纯函数的概念和函数的副作用，面试会问，哈哈。
一、纯函数的概念
一个函数的返回结果只依赖于它的参数，并且在执行过程里面没有副作用，我们就把这个函数叫做纯函数。
纯函数不是特定的语法，不是特定的功能，它只是一个概念。就是一个函数使用的时候的一种规则。
1.纯函数
虽然这是个递归函数，它也是纯函数的一种：
def fun(n):
if n == -1:# 递归临界点：当达到递归临界点的时候，就不再调用自身函数的条件
return 1
else:
return n * fun(n-1) # 4 *3*2*1
fun(4)
2.非纯函数
函数里面进行一系列计算，它返回的结果是根据传入的数据相关。不再依赖于任何的其它数据，比如定义个a = 100，那么在：
if n == 0:# 递归临界点：当达到递归临界点的时候，就不再调用自身函数的条件
return 1
else:
return n * fun(n-1) # 4 *3*2*1
这段代码，也就是纯函数里面用到了外面的变量：
a = 100
def fun(n):
print(a)
if n == 0:# 递归临界点：当达到递归临界点的时候，就不再调用自身函数的条件
return 1
else:
return n * fun(n-1) # 4 *3*2*1
fun(4)
那这种函数就不再叫做纯函数了。print(a)因为它对外部变量有引用。
3.纯函数：相同的输入保证相同的输出
纯函数不会引用外部的变量，它调用的结果只对你传入进去的参数fun(4)有关。
例如：
定义a=100，return a返回一个 a，传入参数i，def func(i):。
这个时候调用这个函数，传进去的参数跟它的返回值有关吗？
这个函数和它的返回值没有关系。传进去的func(10)，不管传什么，不会影响返回值return a。
a = 100
def func(i):
print('99999')
print(i)
return a
func(10)
纯函数是传进去的参数是什么，返回的结果只跟你的参数有关。
纯函数：不管在什么时候调用（不管在哪里调用），传入的参数相同，返回的结果就一定是一样的。
例如：
这个函数，调用的时候传个 10 进去，它返回的时候应该是多少呢？
它返回的结果是 110。
a = 100
def func(i):
i = i + a
return i
res = func(10)
print(res)
在下面对 a 进行修改，对 a 再赋个值：
a = a+1111
那么这个时候，a 的值肯定发生变化了。这个时候在这里再调用函数，再传入 10，func(10)。
a = 100
def func(i):
i = i + a
return i
res = func(10)
print(res)
a = a+1111
res2 = func(10)
print(res2)
同样调用的是同一个函数，传入的参数都是相同的func(10)，但是拿到的返回值却不是相同的。
像这种函数，它会受外部环境变量的影响，那么这种函数不能称为纯函数。
4.纯函数和非纯函数对比
# 函数func1返回的结果为两个参数相加的结果
def func1(a,b):
return a + b
var1=100
#函数func2返回的结果为参数a和外部变量var1相加的结果
def func2(a):
return var1+a
#在上面两个案例中func1返回的结果只受传入的参数的影响，而func2不仅
# 受传入参数的影响还会受外部变量var1的影响，像func1这样的返回值只跟
#传入参数有关的函数，我们把它叫做纯函数。
二、纯函数的 3 个原则
原则一：变量都只在函数作用域内获取，作为的函数的参数传入。
原则二：不会产生副作用，不会改变被传入的数据或者其它数据（全局变量）。
原则三：相同的输入保证相同的输出。
解释原则一：
纯函数的变量只在函数的作用域内获得，也就是说纯函数里面要么使用的是函数内部定义的，要么使用的是传进来的参数，不会再使用其它任何的变量了。
解释原则二：
纯函数是不会产生副作用的。
解释原则三：
任何时候调用，只要你传入的参数是相同的，它给你返回的结果都是一样的。
三、函数的副作用
函数的副作用就是当函数被调用的时候，既完成了（函数既定的计算任务）函数相关的功能，在完成函数相关功能的时候，你这个函数访问了外部变量，尤其是对外部的数据进行了写操作。
比如在函数内部用到了外面的列表，在这里面还往列表里面加了个元素。这个时候修改了全局变量，造成外部环境发生了改变。这种就叫做函数的副作用。
四、Python 中的内置函数
内置函数： https://docs.python.org/zh-cn/3.7/library/functions.html
Python 中的内置函数包含的不仅仅是内置函数还有很多的内置类型。
虽然内置类型是个类，不是函数。Python 官方也把内置类型归纳在内置函数里面，把它称为内置函数。
str()底层是个类，但是 Python 官方是把它归纳在内置函数里面的。
不管什么时候调用内置函数，内置函数返回的结果只跟传入的参数相关，任何时候传进去的参数是一样的，那么内置函数返回的结果都是一样的。
内置函数是没有副作用的，全部是属于纯函数的一种，都是属于纯函数。
str()不是个函数，其实是个类。虽然算个内置函数，但是不能称为纯函数。
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