3.1.4 · Издержки введения присваивания

Утрата ссылочной прозрачности при присваивании

Зависимость от предыстории, зависимость от порядка и чувствительные к псевдонимам наблюдения, когда вызовы меняют сохраненные ячейки памяти.

Вопрос для размышления

Какие рассуждения о подстановке и изменении порядка становятся неверными, когда выражение может изменять состояние?

Сравнение повторных вызовов с состоянием и повторных чистых вызовов
Распознавание того, что одинаковые выражения исходного кода со временем могут давать разные значения
Явное задание двух расписаний вычисления вместо опоры на порядок операндов
Наблюдение за тем, как более ранний вызов изменяет смысл последующего вызова
Фиксация точного конечного расписания и порядка его вычисления

Два вызова одной и той же процедуры withdraw с одним и тем же аргументом возвращают 90, а затем 80, поскольку первый вызов изменяет захваченный balance. Поэтому замена обоих вызовов одним ранее вычисленным значением изменила бы программу. Чистая процедура withdraw-value не имеет скрытой предыстории, поэтому два вызова с одним и тем же явным balance возвращают 90.

Зонд порядка делает зависимость от расписания явной с помощью связываний let. Сначала вызов с сообщением 0 изменяет состояние, а затем сообщение 1 считывает его. Если первым вызывается сообщение 1, оно наблюдает прежнее состояние. Ни один из выводов здесь не зависит от того, какой порядок операндов выбирает вычислитель. Обе последовательности записаны раздельно и сравниваются как данные.

Код SICP333 из 1,048,576 байт UTF-8

(begin
  (define (make-withdraw balance)
    (lambda (amount)
      (set! balance (- balance amount))
      balance))
  (define stateful (make-withdraw 100))
  (define (withdraw-value balance amount)
    (- balance amount))
  (list (stateful 10)
        (stateful 10)
        (withdraw-value 100 10)
        (withdraw-value 100 10)))

Примеры

Результат—

Вывод: —
Значение: —
Диагностика: —

Трасса выполнения0 / 0 событий

Ожидаемый результат

Программа с повторениями возвращает (90 80 90 90). Явные расписания возвращают ((0 1 1) (0 0 0)).

На что обратить внимание в трассе

Найдите присваивание balance между двумя одинаковыми вызовами с состоянием, а затем убедитесь, что чистые вызовы не создают постоянной ячейки памяти. При сравнении расписаний проследите за первым вызовом перед вторым и определите точную операцию чтения, значение которой изменяется.

Попробуйте сами

Измените программу и сравните результат.

Добавьте сообщение reset в зонд порядка и сравните zero-reset-one с zero-one-reset. Объясните, какая алгебраическая подстановка или изменение порядка вызовов изменили бы каждое из наблюдений.

Показать подсказку

Запишите каждый вызов во вложенном let, чтобы расписание стало частью исходного кода, а не предположением о вычислении аргументов.

Завершить этот урок

В этой главе пройдено 0 из 21 урока0%