18、函数式编程中的关键概念与数据结构

函数式编程中的关键概念与数据结构

1. 内部纯度与外部纯度

在函数式编程里，若多次以相同的 x 值调用 sin(x) ，每次都重新计算相同的值会造成资源浪费。即便在“纯”函数式库中，像缓存先前计算的值（有时称为记忆化）这类内部优化操作也很常见。不过，缓存会引入副作用，因为缓存的状态会被修改。但这种纯度的缺失对用户而言应是不可见的（或许在性能影响方面除外），实现者有责任维护“契约”，即线程安全和引用透明性。

2. 递归

递归在纯函数式编程中的作用比在命令式编程中更为重要。由于不能使用可变的循环计数器，递归是实现“循环”的纯函数式方式。以计算阶乘为例，以下是 Java 中使用命令式循环的实现：

// src/main/java/progscala2/fp/loops/Factorial.java
package progscala2.fp.loops;
public class Factorial {
  public static long factorial(long l) {
    long result = 1L;
    for (long j = 2L; j <= l; j++) {
      result *= j;
    }
    return result;
  }
  public static void main(String args[]) {
    for (long l = 1L; l <= 10; l++)
      System.out.printf("%d:\t%d\n", l, factorial