函数式编程入门：Elixir中的非纯函数

传入的参数固定时，非纯函数可能返回不一致的结果，并且可能产生超出函数作用域的影响。这就是它无法预测的原因。在IEx中尝试以下函数：

输入42，按Enter，结果为"42\n"。现在再次调用IO.gets/1，还是使用参数"What's the meaning of life？\n"。程序会再次询问；输入43，按Enter，结果为"43\n"。我们用相同的参数调用了同一个函数，却产生了不同的值。这就是一个非纯函数。非纯函数会与程序之外的东西交互，例如，读/写文件、访问API、读取数据库、生成随机数、请求用户输入等。IO.gets/1请求用户输入，而我们无法预测用户的输入内容。每次调用IO.gets/1都会产生不同的结果。

非纯函数还有另外一种定义：引用了函数参数以外值的函数。一旦函数使用了函数作用域之外的值，它就变成非纯函数了。让我们看一个例子：

函数DateTime.utc_now（）是不纯的，每次调用都会返回一个新结果。因为它在内部引用了全局机器时钟状态。如果我们创建依赖DateTime.utc_now/0结果的函数，它们也将变得不纯。再看另一个例子：

函数total是一个有趣的例子。它引用了tax变量，而tax不是局部变量。tax处在函数作用域之外；因此可以说total是不纯的。但是，由于不变性，重新绑定tax变量不会影响total函数。total函数的tax值是不变的，所以每次调用total时，传递相同的参数都会得到一致的值。那么，total函数究竟是纯还是非纯？真矛盾呀！它是纯的，因为它的输出只受输入的影响。(www.xing528.com)

所以，非纯函数的最终定义是：会产生副作用的函数都是不纯的。副作用涉及访问和操作函数作用域之外的值，比如在终端编写消息、更改全局状态、读写数据库、访问API等。考虑下面的函数：

total函数返回了一致的结果，但它使用IO模块打印消息，这是副作用。具有副作用的函数是不纯的。这样写函数是一种不好的做法；另一个使用此函数的开发人员不会期望total在控制台中打印消息。在没有IO设备的情况下，这个简单的函数将导致意外错误。最好让total函数只负责计算，将IO.puts/1放到total之外。下面是一个例子：

我们可以用这种方法把非纯函数与纯函数隔离开。不要认为非纯函数是不好的，纯函数才是好的。非纯函数是所有实用软件都需要的。为了提高软件的可维护性，您应该尽量使用纯函数，同时通过适当的处理隔离不纯的部分。现在你已经知道如何识别非纯函数，是时候讲解隔离策略了。我们将研究如何提高函数的可预测性，隔离意外结果，避免影响整个系统。让我们从条件语句开始。