functional-programming - 纯函数式语言真的能保证不变性吗？

Question

在纯函数式语言中，难道还不能定义一个“赋值”运算符，比如“<-”，这样命令，比如“i <- 3”，而不是直接分配不可变变量 i，会创建整个当前调用堆栈的副本，​​除了用新调用堆栈中的 3 替换 i 并从那时起执行新调用堆栈？鉴于没有实际更改数据，根据定义，这是否仍被视为“纯功能”？当然，编译器会简单地进行优化，将 3 简单地分配给 i，在这种情况下，命令式和纯函数式之间有什么区别？

Answer 1

纯函数式语言，例如 Haskell，有对命令式语言建模的方法，而且它们也毫不避讳地承认这一点。 :)

见 http://www.haskell.org/tutorial/io.html ，特别是 7.5:

So, in the end, has Haskell simply re-invented the imperative wheel?

In some sense, yes. The I/O monad constitutes a small imperative sub-language inside Haskell, and thus the I/O component of a program may appear similar to ordinary imperative code. But there is one important difference: There is no special semantics that the user needs to deal with. In particular, equational reasoning in Haskell is not compromised. The imperative feel of the monadic code in a program does not detract from the functional aspect of Haskell. An experienced functional programmer should be able to minimize the imperative component of the program, only using the I/O monad for a minimal amount of top-level sequencing. The monad cleanly separates the functional and imperative program components. In contrast, imperative languages with functional subsets do not generally have any well-defined barrier between the purely functional and imperative worlds.

因此，函数式语言的值(value)不在于它们使状态变化成为不可能，而是它们提供了一种方法，允许您将程序的纯函数部分与状态变化部分分开。

当然，您可以忽略这一点并以命令式风格编写整个程序，但是这样您就不会利用该语言的功能，那么为什么要使用它呢？

更新

你的想法没有你想象的那么有缺陷。首先，如果只熟悉命令式语言的人想要遍历一系列整数，他们可能想知道如何在没有增加计数器的方法的情况下实现这一点。

但当然，您只需编写一个充当循环体的函数，然后让它调用自身。函数的每次调用都对应一个“迭代步骤”。并且在每次调用的范围内，参数具有不同的值，就像一个递增的变量。最后，运行时可以注意到递归调用出现在调用的末尾，因此它可以重用函数调用堆栈的顶部而不是增加它( tail call )。即使是这个简单的模式也几乎具有您的想法的所有风格 - 包括编译器/运行时悄悄介入并实际发生突变(覆盖堆栈顶部)。它不仅在逻辑上等同于一个带有可变计数器的循环，而且实际上它使 CPU 和内存在物理上做同样的事情。

你提到了 GetStack这会将当前堆栈作为数据结构返回。这确实违反了功能纯度，因为它每次被调用时必然会返回不同的东西(没有参数)。但是函数如何 CallWithStack ，您将自己的函数传递给它，它会回调您的函数并将当前堆栈作为参数传递给它？那完全没问题。 CallCC有点像那样。