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= JavaScript纯函数 =

'''纯函数'''（Pure Function）是函数式编程中的核心概念之一，也是编写可预测、可维护代码的重要原则。在JavaScript中，纯函数具有以下两个关键特性：

1. '''相同的输入始终返回相同的输出'''（确定性）
2. '''不产生副作用'''（不会修改外部状态）

== 特性详解 ==

=== 1. 确定性 ===
纯函数在给定相同输入时，总是返回相同的结果，不受外部状态影响。数学函数就是典型的纯函数，例如：

<syntaxhighlight lang="javascript">
// 纯函数示例
function square(x) {
    return x * x;
}

console.log(square(5)); // 输出: 25 (无论调用多少次，结果都相同)
</syntaxhighlight>

=== 2. 无副作用 ===
纯函数不会修改任何外部状态，包括：
* 不修改传入的参数
* 不修改全局变量
* 不进行I/O操作（如网络请求、文件读写）
* 不调用非纯函数（如`Math.random()`或`Date.now()`）

<syntaxhighlight lang="javascript">
// 非纯函数示例（有副作用）
let counter = 0;
function increment() {
    counter++; // 修改了外部变量
    return counter;
}

// 纯函数版本
function pureIncrement(num) {
    return num + 1; // 不修改外部状态
}
</syntaxhighlight>

== 纯函数 vs 非纯函数 ==

<mermaid>
flowchart LR
    A[函数] --> B[纯函数]
    A --> C[非纯函数]
    B --> D[确定性]
    B --> E[无副作用]
    C --> F[可能依赖外部状态]
    C --> G[可能有副作用]
</mermaid>

== 实际应用案例 ==

=== 1. 数据处理 ===
纯函数非常适合数据转换场景：

<syntaxhighlight lang="javascript">
// 购物车价格计算（纯函数实现）
function calculateTotal(cartItems) {
    return cartItems.reduce((total, item) => {
        return total + (item.price * item.quantity);
    }, 0);
}

const cart = [
    { name: "Book", price: 10, quantity: 2 },
    { name: "Pen", price: 2, quantity: 5 }
];

console.log(calculateTotal(cart)); // 输出: 30
</syntaxhighlight>

=== 2. React组件 ===
React推崇使用纯函数组件：

<syntaxhighlight lang="javascript">
// React纯函数组件
function Welcome(props) {
    return <h1>Hello, {props.name}</h1>;
}
</syntaxhighlight>

== 数学表示 ==

纯函数可以用数学函数表示：
<math>
f(x) = y
</math>
其中：
* <math>x</math> 是输入
* <math>y</math> 是输出
* 对于相同的 <math>x</math>，总是得到相同的 <math>y</math>

== 优点 ==

* '''可预测性'''：结果只依赖输入，易于推理
* '''可测试性'''：不需要复杂的环境设置
* '''可缓存性'''：可以记忆化（memoize）结果
* '''并行安全'''：无共享状态，可安全并行执行

== 注意事项 ==

虽然纯函数有很多优点，但在实际开发中：
1. 应用不可能完全由纯函数组成（需要I/O等副作用）
2. 合理组合纯函数和非纯函数
3. 将副作用限制在可控范围内

== 练习示例 ==

将以下非纯函数转换为纯函数：

<syntaxhighlight lang="javascript">
// 原始版本（非纯）
let discount = 0.1;
function applyDiscount(price) {
    return price * (1 - discount);
}

// 纯函数版本
function pureApplyDiscount(price, discountRate) {
    return price * (1 - discountRate);
}
</syntaxhighlight>

== 总结 ==

纯函数是JavaScript函数式编程的基石，它们通过限制副作用和提高确定性使代码更可靠。虽然实际应用中需要与非纯函数配合使用，但尽可能多地使用纯函数能显著提高代码质量。

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