c++ - 强制函数为纯函数

Question

在 C++ 中，可以将函数声明为 const，这意味着，据我所知，编译器确保函数不会修改对象。在 C++ 中是否有类似的东西可以要求函数是纯函数？如果不是在 C++ 中，是否有一种语言可以满足此要求？

如果这不可能，为什么可以要求函数是 const 而不是要求它们是纯的？是什么让这些要求不同？

为了清楚起见，我纯粹希望没有副作用，也没有使用传递给函数的变量以外的变量。因此，应该没有文件读取或系统调用等。

这里有一个更清晰的副作用定义:

不修改运行程序的计算机上的文件，也不修改作用域在函数之外的变量。除了传递给它的变量之外，没有信息用于计算函数。运行函数应该在每次运行时返回相同的东西。

注意:我做了更多研究并遇到了 pure script (感谢 jarod42 的评论)

基于对维基百科文章的快速阅读，我的印象是您可以要求纯脚本中的函数是纯函数，但我并不完全确定。

Answer 1

简短回答:不。没有名为 pure 的等效关键字可以像 const 那样限制函数。

但是，如果您有一个特定的全局变量并希望保持不变，您可以选择 static type myVar。这将要求只有该文件中的函数才能使用它，而该文件之外的任何函数都不能使用它。这意味着该文件外部的任何函数都将被限制不理会它。

至于“副作用”，我将逐一分解，以便您了解您有哪些选择:

• 不修改运行程序的计算机上的文件。

据我所知，您不能限制函数来执行此操作。 C++ 只是不提供一种方法来约束这样的函数。但是，如果愿意，您可以设计一个不修改任何文件的功能。

• 不修改作用域外的变量。

据我所知，除了通过指针或引用作为参数传递的任何内容外，全局变量是唯一可以在函数范围之外修改的变量。全局变量可以选择常量或静态，这将阻止您修改它们，但除此之外，据我所知，您实际上无能为力。

• 除了传递给函数的变量外，没有任何信息用于计算函数。

同样，您不能强制它这样做，我知道。但是，如果需要，您可以将函数设计成这样工作。

• 运行函数应该在每次运行时返回相同的东西。

我不确定我是否理解您为什么要像这样约束一个函数，但是不。不是我知道的。同样，如果您愿意，也可以这样设计。

至于为什么 C++ 不提供这样的选项？我猜可重用性。您似乎有一个特定的列表，列出了您不希望您的函数执行的操作。然而，许多其他 C++ 用户作为一个整体需要这组特定约束的可能性通常非常小。也许他们一次需要一两个，但不是一次全部。添加它似乎不值得。

然而，关于 const 却不能这样说。 const 一直被使用，尤其是在参数列表中。这是为了防止数据在通过引用或其他方式传递时被修改。因此，编译器需要知道哪些函数修改了对象。它在函数声明中使用 const 来跟踪这一点。否则，它是无从知晓的。但是，通过使用 const，它非常简单。它可以限制对象只使用保证它保持不变的函数，或者在函数声明中使用 const 关键字。

因此，const 得到了很多重用。