这个函数是纯的吗？ （随机计算，确定性结果）

Question

纯函数定义为：

1. 为相同的参数返回相同的值，并且
2. 不会产生任何副作用（非局部变量的变异、I/O 操作等）

考虑一个函数，该函数通过随机采样介于 1 和两个数字中的最小值之间的整数，并确定采样的整数是否除以两个给定整数，从而计算两个正整数的最大公约数。当所有整数都被访问时，该函数返回最高采样整数。假设使用的随机数生成器是统一的。

直观地说，在我看来，这个函数是纯的，尽管它的计算是不确定的。它为相同的参数产生相同的值，并且不会产生任何副作用。我能想到的唯一可能的“副作用”是，如果输入足够大，计算有可能永远持续下去。我对这个函数的标记是否正确 pure？

Answer 1

不，我不这么认为。

关于随机数生成器，有两种可能：

1. 这是一个伪 RNG。这意味着它具有 N 位状态，并且每次生成新的随机数时，状态都会更新。所以有一个副作用 - RNG 状态的变化。

2. 真正的随机生成器，它从熵源中提取随机位。同样，池将被使用并可能耗尽 - 这是非纯函数的标志。

Answer 2

“随机数生成器”不可能是一个纯函数，除非它生成一个看起来随机的数字所需的所有信息都预先传递给它。如果生成器使用其他任何东西（例如系统时钟或文件系统），则生成器将不是纯的。例如，纯函数包括：

• 哈希函数。
• 获取种子并输出随机数和新种子的函数。
• 采用内部状态并输出随机数和新内部状态的函数。

请参阅我的部分“Designs for PRNGs”。