使用类型提示区分python中的纯和不纯粹的功能

Question

有没有一种方法可以使用类型提示明确表示纯函数（即没有副作用的功能）？

考虑以下示例，相同的funcitonation，一种没有副作用，另一个则没有。

def add_two_pure(numbers: list[float]) -> list[float]:
    return [x + 2 for x in numbers]

numbers = [1.5, 2]
add_two_pure(numbers)
assert numbers == [1.5, 2]


# This is a bad practice, but it is just for illustration
def add_two_impure(numbers: list[float]) -> list[float]:
    for index, value in enumerate(numbers):
        numbers[index] = value + 2
    return numbers

numbers = [1.5, 2]
add_two_impure(numbers)
assert numbers == [3.5, 4]

我的第一个猜测是使用final之类的东西，但Pylance抱怨“在此上下文中不允许”：

from typing import Final

# Invalid Context
def add_two_pure(numbers: Final[list[float]]) -> list[float]:
    ...

有什么方法可以使这种区别更加明确？还是已经讨论了这一点？

这是一个概念上的问题，不需要特定的python版本。

Answer 1

看起来不，无论如何都不是Mypy。请参阅此问题： https：//github.com/python/mypy/mypy/mypy/sissues/4468

Answer 2

Python并没有真正具有纯粹功能的概念。

您只能传递不变的对象，以确保它们不会被更改。例如冷冻，元组或原始值。

另外，您可以编写自己的装饰器，以断言他们不会改变您的变量。例如，

def purity_check(func):
    def assert_purity(*args, **kwargs):
        hash_or_else = lambda x: hash(x) if isinstance(x, Hashable) else hash(str(x))
        original_ids = list(map(hash_or_else, [*args, *kwargs.values()]))
        func(*args, **kwargs)
        assert all(
            [
                a == b
                for a, b in zip(
                    list(map(hash_or_else, [*args, *kwargs.values()])), original_ids
                )
            ]
        ), f"{func.__name__} is not pure"

    return assert_purity

正如@Charles Duffy提到的那样，您永远不知道它是否具有其他副作用，例如global关键字，网络请求，OS级别的更改等。您必须对此进行静态分析。