在電腦科學中，純函數式編程通常指示一種程式設計範式，這是建造電腦程式的結構和元素的一種風格，就是將所有計算都當作數學函數的求值（evaluation）。純函數式程式設計還可以定義為禁用狀態變更和可變數據。
純與非純的區別
在純與非純函數式程式設計之間的確切區別是有爭議的事情[1]。
當一個程式使用了某些函數式程式設計概念的時候， 比如頭等函數和高階函數，它通常就被稱為是函數式的[2]。但是，頭等函數不必然是純函數式的，由於它可以使用來自指令式範式的技術，比如陣列或輸入/輸出方法，故而它們不是純函數程式。事實上，最早被引證為函數式的程式語言，IPL和LISP[3][4]，按照當前定義都是非純函數式語言。
純函數式數據結構必然是永續性數據結構。永續性是函數式程式設計所要求的，如果沒有它，相同的計算就可能返回不同的結果。函數式程式設計可以使用非純函數式的永續性數據結構，比如永續性陣列，而這些數據結構不可以用在純函數式程式中。
純粹採用函數式程式設計的基礎部件（如map、reduce、filter等），進行響應式編程（非同步數據流程編程）的程式設計範式，被稱為函數式響應式編程。
純函數式程式設計的性質
任何改變現存值的賦值（比如x := x + 1），在純函數式程式設計中都是不允許的[5]。在現今的函數式程式設計中，賦值是被勸阻的，用以支援也叫做「初始化」的單賦值。單賦值是名字繫結的用例，不同於本文其他部分描述的賦值之處在於，它只能做一次，通常是在變數被建立的時候，不允許後續的重新賦值。純函數式程式設計共通於數據流程編程的這個特徵，簡化了平行計算[6]，因為求值的兩個部份如果都是純函數式的就會永不互動。
如果將一個表達式替代為它的值只在程式執行的特定點上是有效的，則這個表達式不是參照透明性的。這些順序點的定義和次序是指令式編程的理論基礎。參照透明性的表達式可以在任何時間求值，既不需要定義順序點也根本不需要對求值次序的任何保證，不需要做這些考慮的編程叫做純函數式程式設計。
寫參照透明性風格的代碼的好處是能得到智能編譯器，易於靜態代碼分析，和自動進行更好的代碼最佳化。強制參照透明性的語言的主要缺點是，使得表達天然適合指令式編程的步驟序列的運算，更加蠢笨和更不簡潔。這些語言通常結合某種機制，使得這些任務更加容易而又保持語言的純函數式性質，比如明確子句文法和單子。
參照透明性要求表達式是純函數的，也就是表達式的值對於相同的輸入也必須是相同的，它的求值不能有副作用。在現今的函數式程式設計中，很少使用副作用。缺少副作用導致程式易於形式驗證。函數式語言比如Standard ML、Scheme和Scala不限制副作用，但是編程者會習慣性的避免使用它們[7]。函數式語言Haskell使用單子行動來表達副作用，比如輸入/輸出和其他有狀態的計算[8][9]。
純函數式數據結構，是可以用純函數式語言如Haskell實現的數據結構。實際上，這意味着建造這種數據結構，必須只使用永續性資料類型比如元組、和類型、積類型，和基本類型如整數、字元、字串。純函數式資料類型，同它們的指令式對應者相比，經常以不同的方式表現[10]。例如，具有以恆定時間來訪問和更新的陣列，是多數指令式語言的基本構件，而且很多指令式數據結構，比如雜湊表和二叉堆積，也是基於陣列的。陣列可以被替代為對映或隨機訪問列表，它容許純函數式實現，但是訪問和更新時間複雜度是對數。因此，純函數式數據結構可以用在非純函數式語言中，但是它們可能不是能得到的最有效率的工具，特別是不要求永續性的情況下。
一般而言，把一個指令式程式轉換成純函數式程式，還需要確保原先可變的那些數據結構，變為顯式的傳遞給並返回自更新它們的函數，這是叫做儲存傳遞風格的一種程式結構。
每種求值策略對當純函數式程式設計時都返回相同的結果。特別是，它確保編程者不需要考慮程式是按什麼次序求值的，因為及早求值（嚴格求值）將返回同惰性求值（非嚴格求值）相同的結果。但是，仍有可能一個及早求值可以不終止，而相同程式的惰性求值會停機。純函數式的好處是惰性求值是可以被更容易的實現，因為所有表達式在任何時刻都返回同樣的結果，不用管程式的狀態，它們的求值可以隨着需要而推延。
純函數式語言
純函數式語言是只認可純函數編程的語言。但是純函數式程式可以用非純函數式的語言寫成。純函數式語言主要有：
參見
參照
Wikiwand in your browser!
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
