今日、私は純粋関数について読んでいて、その使用法に混乱しました：

関数が同じ入力セットに対して同じ値セットを返し、観察可能な副作用がない場合、関数は純粋であると言われます。

たとえば、strlen()は純粋関数rand()ですが、は不純な関数です。

__attribute__ ((pure)) int fun(int i)
{
    return i*i;
}

int main()
{
    int i=10;
    printf("%d",fun(i));//outputs 100
    return 0;
}

http://ideone.com/33XJU

上記のプログラムは、pure宣言がない場合と同じように動作します。

関数をpure[出力に変更がない場合]として宣言する利点は何ですか？

pure 関数について特定の最適化を行うことができることをコンパイラーに知らせます。次のようなコードを想像してください。

for (int i = 0; i < 1000; i++)
{
    printf("%d", fun(10));
}

純粋関数を使用すると、コンパイラーfun(10)は、1000回ではなく、1回だけ評価する必要があることを知ることができます。複雑な機能の場合、それは大きな勝利です。

関数が「純粋」であると言うときは、外部から見える副作用がないことを保証します（そして、コメントが言うように、嘘をつくと、悪いことが起こる可能性があります）。関数が「純粋」であることを知ることは、特定の最適化を行うためにこの知識を使用できるコンパイラーにとって利点があります。

ここでは何であるGCCの文書は約言うpure属性：

ピュア

多くの関数は戻り値を除いて効果がなく、それらの戻り値はパラメーターやグローバル変数のみに依存します。このような関数は、算術演算子と同じように、共通部分式除去とループ最適化の対象になります。これらの関数は、pure属性を使用して宣言する必要があります。例えば、

          int square (int) __attribute__ ((pure));

フィリップの答えは、関数が「純粋」であることを知ることがループ最適化にどのように役立つかをすでに示しています。

これは一般的な部分式除去のためのものです（与えられたものfooは純粋です）：

a = foo (99) * x + y;
b = foo (99) * x + z;

になることができる：

_tmp = foo (99) * x;
a = _tmp + y;
b = _tmp + z;

実行時の利点に加えて、純粋関数はコードを読むときに推論するのがはるかに簡単です。さらに、戻り値はパラメーターの値にのみ依存することがわかっているため、純粋関数をテストする方がはるかに簡単です。

非純粋関数

int foo(int x, int y) // possible side-effects

純粋関数の拡張のようなものです

int bar(int x, int y) // guaranteed no side-effects

ここでは、明示的な関数の引数x、yに加えて、宇宙の残りの部分（またはコンピューターが通信できるもの）を暗黙の潜在的な入力として持っています。同様に、明示的な整数の戻り値に加えて、コンピューターが書き込むことができるものはすべて、暗黙的に戻り値の一部です。

非純粋関数よりも純粋関数について推論する方がはるかに簡単である理由は明らかです。

アドオンと同じように、C ++ 11はconstexprキーワードを使用して物事を成文化していることを述べておきます。例：

#include <iostream>
#include <cstring>

constexpr unsigned static_strlen(const char * str, unsigned offset = 0) {
        return (*str == '\0') ? offset : static_strlen(str + 1, offset + 1);
}

constexpr const char * str = "asdfjkl;";

constexpr unsigned len = static_strlen(str); //MUST be evaluated at compile time
//so, for example, this: int arr[len]; is legal, as len is a constant.

int main() {
    std::cout << len << std::endl << std::strlen(str) << std::endl;
    return 0;
}

constexprの使用に関する制限により、関数が確実に純粋になるようになっています。このようにして、コンパイラーはより積極的に最適化し（末尾再帰を使用するようにしてください！）、実行時ではなくコンパイル時に関数を評価できます。

したがって、あなたの質問に答えるには、C ++を使用している場合（Cと言ったことは知っていますが、それらは関連しています）、純粋関数を正しいスタイルで記述することで、コンパイラーは関数を使用してあらゆる種類のクールなことを実行できます。 -）

一般に、純粋関数には、コンパイラーが利用できる純粋関数に比べて3つの利点があります。

キャッシング

f100000回呼び出されている純粋関数があるとしましょう。これは決定論的であり、パラメーターのみに依存するため、コンパイラーはその値を1回計算し、必要に応じて使用できます。

並列処理

純粋関数は共有メモリに対して読み取りまたは書き込みを行わないため、予期しない結果を招くことなく、別々のスレッドで実行できます。

参照による通過

関数f(struct t)はt値によって引数を取得しますが、一方、コンパイラは、の値が変更されず、パフォーマンスが向上することを保証しながら、純粋であると宣言されtているfかどうかを参照して渡すことができます。t

コンパイル時の考慮事項に加えて、純粋関数はかなり簡単にテストできます。それらを呼び出すだけです。

オブジェクトを構築したり、DB /ファイルシステムへのモック接続を作成したりする必要はありません。