函数式编程中数据结构和变量的不变性答案

【问题标题】：immutability of data structures and variables in functional programming函数式编程中数据结构和变量的不变性
【发布时间】：2017-01-16 20:42:00
【问题描述】：

通常说在函数式编程中数据结构是不可变的。我知道不可变数据结构是一种无法更改的数据结构。

但是，这是否也意味着变量引用也不能更改？

例如，

var arr = [1,2,3]

arr = [4,5,6]

在这段代码中，我没有更改数组 [1,2,3]，而是创建了一个新数组。尽管如此，我还是更改了变量“arr”的引用。这段代码是否遵循不可变数据结构的原则？

【问题讨论】：

标签： functional-programming immutability

【解决方案1】：

是不是也意味着变量引用也不能改变？

是的。它们被称为常量。你最好写

const arr1 = [1,2,3] 
const arr2 = [4,5,6]

这种方法也允许您将作用域环境视为不可变的数据结构，这应该是默认值。它使您的代码的推理变得更加容易。

【讨论】：

【解决方案2】：

您不应重新分配引用。理想情况下，您会创建一个新变量，这样您就可以看到您所做的任何更改的“之前和之后”。

但是，即使指向它的引用发生了变化，底层结构仍然可以是不可变的。如果有人正在查看旧版本的结构，重新分配引用不会损害数据的有效性，因为旧版本仍然存在，没有改变。

【讨论】：

如果一个数据结构是可变的，那么一旦一个线程修改它并且另一个线程读取它，就必须做一些工作来防止竞争条件。不可变数据结构节省了处理竞争条件的工作量。但是，不可变引用有什么好处？为什么函数式编程更改引用不好？
@CrazySynthax 因为它使思考代码和在没有任何变化时遵循“数据流”变得更加容易。假设您有一个大型函数，其中始终使用某个变量。如果该变量在函数的中途有条件地重新分配，那么现在您必须考虑之前的值是什么，它变成了什么，而不是仅仅知道该值保持不变。
@CrazySynthax 在函数式编程中，与命令式编程不同，重新分配不是必需的，而且由于除了不创建更多变量之外没有任何好处，所以不应该这样做。
是的，这就是我要说的。这在命令式编程中是必要的，因为该范例严重依赖于需要重新分配引用的循环构造。在标准命令式for-loop 中，由于循环本身不会评估为值，因此您需要重新分配现有引用才能看到循环的效果（或以其他方式执行副作用）。在函数式编程中，您将使用 reduce 或 map 来代替，它会创建新变量而不是修改现有变量。
@CrazySynthax 我应该澄清一下，分配是否是线程安全的取决于语言等。使用不可变数据结构时，任何给定线程都将查看值的不可变副本，而不是引用。当您将arr 重新分配给第二个数组时，这不会产生任何影响，因为查看原始数组的任何人都将持有原始数组的副本；他们不依赖参考。