খাঁটি ফাংশন: "কোনও পার্শ্ব প্রতিক্রিয়া" "কি সর্বদা একই আউটপুট দেয়, একই ইনপুট দেয়" বোঝায়?

Question 1

দুটি শর্ত যা একটি ফাংশনটিকে pureনিম্নলিখিত হিসাবে সংজ্ঞায়িত করে:

কোনও পার্শ্ব প্রতিক্রিয়া নেই (যেমন শুধুমাত্র স্থানীয় সুযোগে পরিবর্তনের অনুমতি রয়েছে)
সর্বদা একই ইনপুট দেওয়া একই আউটপুট ফেরত

প্রথম শর্তটি যদি সর্বদা সত্য হয় তবে দ্বিতীয় শর্তটি কি কখনও সঠিক নয়?

অর্থাত্ প্রথম শর্তে এটি কি কেবল প্রয়োজনীয়?

Question 2

এখানে কয়েকটি পাল্টে উদাহরণ দেওয়া হয়েছে যা বাইরের ক্ষেত্র পরিবর্তন করে না তবে তবুও অশুচি বলে বিবেচিত হয়:

function a() { return Date.now(); }
function b() { return window.globalMutableVar; }
function c() { return document.getElementById("myInput").value; }
function d() { return Math.random(); } (যা স্বীকার করে PRNG পরিবর্তন করে তবে পর্যবেক্ষণযোগ্য হিসাবে বিবেচিত হয় না)

অ-স্থির অ-স্থানীয় ভেরিয়েবলগুলি অ্যাক্সেস করা দ্বিতীয় শর্তটি লঙ্ঘন করতে সক্ষম হওয়ার জন্য যথেষ্ট।

আমি সর্বদা পবিত্রতার জন্য দুটি শর্তকে পরিপূরক হিসাবে মনে করি:

ফলাফল মূল্যায়নের পার্শ্ব রাজ্যে প্রভাব থাকতে হবে না
মূল্যায়ন ফলাফল অবশ্যই পাশের রাষ্ট্র দ্বারা প্রভাবিত হবে না

পার্শ্ব প্রতিক্রিয়া শব্দটি কেবল প্রথমটিকে বোঝায়, ফাংশনটি অ-স্থানীয় স্থিতি সংশোধন করে। তবে, কখনও কখনও পাঠ্য অপারেশনগুলিকে পাশাপাশি পার্শ্ব প্রতিক্রিয়া হিসাবে বিবেচনা করা হয়: যখন তারা অপারেশন হয় এবং পাশাপাশি লেখার সাথে জড়িত হয়, এমনকি যদি তাদের প্রাথমিক উদ্দেশ্যটি কোনও মান অ্যাক্সেস করা হয়। এর উদাহরণগুলির মধ্যে সিউডো-এলোমেলো সংখ্যা তৈরি করা হচ্ছে যা জেনারেটরের অভ্যন্তরীণ অবস্থাকে সংশোধন করে, পাঠ্য অবস্থানকে অগ্রসর করে এমন ইনপুট স্ট্রিম থেকে পড়া বা "টেক মেজারমেন্ট" কমান্ড জড়িত কোনও বাহ্যিক সেন্সর থেকে পড়া।

Question 3

"স্বাভাবিক" phrasing একটি কি প্রণালী বিশুদ্ধ ফাংশন হয়, পদ হয় উল্লেখ স্বচ্ছতা । কোনও ফাংশন শুদ্ধ হয় যদি এটি স্বচ্ছভাবে স্বচ্ছ হয় ।

রেফারেনশিয়াল ট্রান্সপারেন্সি , মোটামুটিভাবে, এর অর্থ আপনি প্রোগ্রামটির অর্থ পরিবর্তন না করে প্রোগ্রামটির যে কোনও পয়েন্টে কলটির রিটার্ন মান সহ বা তার বিপরীতে ফিরিয়ে আনতে পারেন।

সুতরাং, উদাহরণস্বরূপ, সি এর printfতুলনামূলক স্বচ্ছ থাকলে এই দুটি প্রোগ্রামের একই অর্থ হওয়া উচিত:

printf("Hello");

এবং

5;

এবং নিম্নলিখিত প্রোগ্রামগুলির সকলের একই অর্থ হওয়া উচিত:

5 + 5;

printf("Hello") + 5;

printf("Hello") + printf("Hello");

কারণ printfএই ক্ষেত্রে 5 টি লিখিত অক্ষরের সংখ্যা প্রদান করে।

এটি voidফাংশনগুলির সাথে আরও স্পষ্ট হয় । আমার যদি কোনও ফাংশন থাকে void fooতবে

foo(bar, baz, quux);

হিসাবে একই হতে হবে

অর্থাত্ যেহেতু fooকিছুই প্রত্যাবর্তন করে না, তাই প্রোগ্রামটির অর্থ পরিবর্তন না করে আমার এটিকে কিছুই দিয়ে প্রতিস্থাপন করতে সক্ষম হওয়া উচিত।

সুতরাং, এটা পরিষ্কার যে, printfনাও fooস্বচ্ছভাবে স্বচ্ছ বা স্বচ্ছ নয় এবং সুতরাং এগুলির উভয়ই শুদ্ধ নয়। প্রকৃতপক্ষে, কোনও voidফাংশন কখনই প্রাসঙ্গিকভাবে স্বচ্ছ হতে পারে না, যদি না এটি কোনও অপশন না থাকে।

আপনি যেটি দিয়েছেন তার মতো করে পরিচালনা করতে আমি এই সংজ্ঞাটি আরও সহজ মনে করি। এটি আপনাকে যে কোনও গ্রানুলারিটিতে এটি প্রয়োগ করার অনুমতি দেয়: আপনি এটিকে পৃথক এক্সপ্রেশনগুলিতে, ফাংশনে, পুরো প্রোগ্রামগুলিতে প্রয়োগ করতে পারেন। এটি আপনাকে উদাহরণস্বরূপ, কোনও ফাংশন সম্পর্কে কথা বলতে দেয়:

func fib(n):
    return memo[n] if memo.has_key?(n)
    return 1 if n <= 1
    return memo[n] = fib(n-1) + fib(n-2)

আমরা ফাংশনটি তৈরি করে এমন ভাবগুলি বিশ্লেষণ করতে পারি এবং সহজেই উপসংহারে পৌঁছাতে পারি যে তারা উল্লেখযোগ্যভাবে স্বচ্ছ নয় এবং এইভাবে খাঁটি নয়, যেহেতু তারা একটি পরিবর্তনীয় ডেটা কাঠামো, memoঅ্যারে ব্যবহার করে। যাইহোক, আমরা অনুষ্ঠানে তাকান করতে পারেন এবং দেখতে পাচ্ছেন এটি হচ্ছে referentially স্বচ্ছ এবং এইভাবে বিশুদ্ধ। এটিকে কখনও কখনও বাহ্যিক বিশুদ্ধতা বলা হয় , অর্থাত্ এমন একটি ফাংশন যা বাইরের বিশ্বের কাছে খাঁটি প্রদর্শিত হয়, তবে অভ্যন্তরীণভাবে অপরিষ্কার প্রয়োগ করা হয়।

এই ধরনের ফাংশনগুলি এখনও কার্যকর, কারণ অপরিষ্কারতা চারপাশের সমস্ত কিছুকে সংক্রামিত করে, বাহ্যিক বিশুদ্ধ ইন্টারফেসটি এক ধরণের "বিশুদ্ধতা বাধা" তৈরি করে, যেখানে অশুচিতা কেবলমাত্র ফাংশনের তিনটি লাইনকে সংক্রামিত করে, তবে প্রোগ্রামের বাকী অংশে ফাঁস হয় না does । এই তিনটি লাইন পুরো প্রোগ্রামের চেয়ে নির্ভুলতার জন্য বিশ্লেষণ করা অনেক সহজ।

Question 4

আমার কাছে মনে হচ্ছে আপনি যে দ্বিতীয় শর্তটি বর্ণনা করেছেন তা প্রথমের চেয়ে দুর্বল প্রতিবন্ধকতা।

আমি আপনাকে একটি উদাহরণ দেই, ধরুন আপনার কনসোলে লগড করে এমন একটি যুক্ত করার জন্য একটি ফাংশন রয়েছে:

function addOneAndLog(x) {
  console.log(x);
  return x + 1;
}

আপনার সরবরাহিত দ্বিতীয় শর্তটি সন্তুষ্ট: একই ইনপুট দেওয়ার পরে এই ফাংশনটি সর্বদা একই আউটপুট দেয়। এটি তবে একটি খাঁটি ফাংশন নয় কারণ এতে কনসোলে লগিংয়ের পার্শ্ব প্রতিক্রিয়া অন্তর্ভুক্ত রয়েছে।

একটি খাঁটি ফাংশন হ'ল কঠোরভাবে বলতে গেলে এমন একটি ফাংশন যা প্রাসঙ্গিক স্বচ্ছতার সম্পত্তিকে সন্তুষ্ট করে । এটি সেই সম্পত্তি যা আমরা কোনও ক্রিয়াকলাপ অ্যাপ্লিকেশনটিকে প্রোগ্রামের আচরণ পরিবর্তন না করে এটির মান দিয়ে প্রতিস্থাপন করতে পারি।

ধরুন আমাদের একটি ফাংশন রয়েছে যা কেবল যোগ করে:

function addOne(x) {
  return x + 1;
}

আমরা প্রতিস্থাপন করতে পারেন addOne(5)সঙ্গে 6আমাদের প্রোগ্রাম এবং কিছুই পরিবর্তন করতে হবে যে কোন জায়গায়।

বিপরীতে, আমরা প্রতিস্থাপন করতে পারি না addOneAndLog(x)6 আচরণ পরিবর্তন না করে আমাদের প্রোগ্রামের কোথাও মানটির সাথে কারণ প্রথম প্রকাশের ফলে কনসোলে কিছু লেখা হয় যেখানে দ্বিতীয়টি হয় না।

আমরা এই অতিরিক্ত আচরণের addOneAndLog(x)কোনওটিকেই বিবেচনা করি যা পার্শ্ব-প্রতিক্রিয়া হিসাবে আউটপুট ফেরত দেওয়ার পাশাপাশি সম্পাদন করে ।

Question 5

সিস্টেমের বাইরে থেকে এলোমেলোতার উত্স হতে পারে। মনে করুন আপনার গণনার সেই অংশটিতে ঘরের তাপমাত্রা অন্তর্ভুক্ত রয়েছে। তারপরে ক্রিয়াকলাপটি সম্পাদনের সময় ঘরের তাপমাত্রার এলোমেলো বাহ্যিক উপাদানের উপর নির্ভর করে প্রতিবার বিভিন্ন ফলাফল পাওয়া যাবে। প্রোগ্রামটি কার্যকর করে রাজ্য পরিবর্তন করা হয় না।

আমি যেভাবেই হোক ভাবতে পারি।

Question 6

এফপি সংজ্ঞাগুলির সাথে সমস্যা হ'ল তারা খুব কৃত্রিম। প্রতিটি মূল্যায়ন / গণনার মূল্যায়নকারীর উপর পার্শ্ব-প্রতিক্রিয়া থাকে। এটি তাত্ত্বিকভাবে সত্য। এর অস্বীকার কেবল এফপি-আপোলজিস্টদের দর্শন এবং যুক্তি উপেক্ষা করে তা দেখায়: "মূল্যায়ন" অর্থ কিছু বুদ্ধিমান পরিবেশের (মেশিন, মস্তিষ্ক ইত্যাদি) অবস্থার পরিবর্তন। এই মূল্যায়ন প্রক্রিয়া প্রকৃতি। কোনও পরিবর্তন নেই - কোনও "ক্যালকুলি" নেই। প্রভাবটি খুব দৃশ্যমান হতে পারে: সিপিইউ গরম করা বা এটির ব্যর্থতা, অতিরিক্ত গরমের ক্ষেত্রে মাদারবোর্ডটি বন্ধ করে দেওয়া ইত্যাদি।

আপনি যখন রেফারেনশিয়াল স্বচ্ছতার কথা বলবেন তখন আপনার বুঝতে হবে যে এই ধরনের স্বচ্ছতা সম্পর্কিত তথ্য পুরো সিস্টেমের স্রষ্টা এবং শব্দার্থগত তথ্য ধারক হিসাবে মানুষের জন্য উপলব্ধ এবং সংকলকটির জন্য উপলভ্য নয়। উদাহরণস্বরূপ, একটি ফাংশন কিছু বাহ্যিক সংস্থান পড়তে পারে এবং এটিতে তার স্বাক্ষরে আইও মনাদ থাকবে তবে এটি সর্বদা একই মানটি ফেরত দেবে (উদাহরণস্বরূপ, ফলাফল current_year > 0)। সংকলকটি জানে না যে ফাংশনটি সর্বদা একই ফলাফল হিসাবে ফিরে আসবে, সুতরাং ফাংশনটি অপরিষ্কার তবে স্বতন্ত্র স্বচ্ছ সম্পত্তি রয়েছে এবং Trueধ্রুবক দ্বারা প্রতিস্থাপিত হতে পারে ।

সুতরাং, এই ধরণের অসতর্কতা এড়ানোর জন্য আমাদের প্রোগ্রামিং ভাষাগুলিতে গাণিতিক ফাংশন এবং "ফাংশন" আলাদা করা উচিত। হাস্কেলের কার্যগুলি সর্বদা অপরিষ্কার এবং তাদের সাথে সম্পর্কিত পবিত্রতার সংজ্ঞাটি সর্বদা খুব শর্তযুক্ত: এগুলি সত্যিকারের পার্শ্ব প্রতিক্রিয়া এবং শারীরিক বৈশিষ্ট্য সহ বাস্তব হার্ডওয়্যারে চলছে, যা গাণিতিক ক্রিয়াকলাপগুলির জন্য ভুল। এর অর্থ হল "মুদ্রণ" ফাংশন সহ উদাহরণটি সম্পূর্ণ ভুল।

তবে সমস্ত গাণিতিক ফাংশনগুলিও খাঁটি নয়: প্রতিটি ফাংশন যা t(সময়) প্যারামিটার হিসাবে অশুচি হতে পারে: tফাংশনের সমস্ত প্রভাব এবং স্টোকাস্টিক প্রকৃতি ধারণ করে: সাধারণ ক্ষেত্রে আপনার ইনপুট সিগন্যাল থাকে এবং প্রকৃত মান সম্পর্কে ধারণা রাখে না, এটি করতে পারে এমনকি একটি শব্দ হতে পারে।

Question 7

প্রথম শর্তটি যদি সর্বদা সত্য হয় তবে দ্বিতীয় শর্তটি কি কখনও সঠিক নয়?

হ্যাঁ

নীচে সহজ কোড স্নিপেট বিবেচনা করুন

public int Sum(int a, int b) {
    Random rnd = new Random();
    return rnd.Next(1, 10);
}

এই কোডটি একই প্রদত্ত ইনপুট সেটগুলির জন্য এলোমেলো আউটপুট ফিরিয়ে দেবে - তবে এর কোনও পার্শ্ব প্রতিক্রিয়া নেই।

আপনি একত্রিত হওয়ার সময়Sum উল্লিখিত পয়েন্ট # 1 এবং # 2 উভয়ের সামগ্রিক প্রভাবটির অর্থ: যে কোনও সময় যদি একই আই / পি সহ ফাংশনটি কোনও প্রোগ্রামের ফলাফলের সাথে প্রতিস্থাপন করা হয় তবে প্রোগ্রামের সামগ্রিক অর্থ পরিবর্তন হয় না । এটি রেফারেন্সিয়াল স্বচ্ছতা ছাড়া আর কিছুই নয় ।