純函數（Pure Function）是什麼？用 greet 範例看懂副作用與外部狀態，把不純的函數改寫成純函數
上一篇提到，函數式程式設計真正需要的只有一種建構元素：純函數。這一篇就正式進入純函數的定義，看看什麼樣的函數算「純」，什麼樣的函數不算。
函數式程式設計歸結起來就是純函數
講師開門見山地說，函數式程式設計可以歸結成一個概念：純函數（pure function）。
純函數跟我們平常寫的函數一樣，接收輸入、回傳輸出。差別在於，純函數決定要怎麼計算時，只看它收到的輸入：
- 不會去看外部世界的任何其他資訊，例如世界的狀態、今天的天氣、現在幾點
- 只做它需要做的計算，然後回傳輸出
- 除此之外，不做任何其他事
所以純函數本質上就是從輸入到輸出的轉換，僅此而已。這也呼應上一篇的說法：寫函數式程式時，要把程式想成一次把輸入轉換成輸出的過程，而純函數就是這個轉換的最小單位。
純函數不能跟外部世界互動
平常在 JavaScript 裡寫函數，我們會讓它做各式各樣的事，例如：
- 跟瀏覽器溝通
- 發出 fetch 請求
- 把東西寫進檔案
這些本質上都是在函數裡跟外部世界溝通。函數式程式設計不允許這麼做。函數只看自己的輸入，只給出一個輸出：它不看外部世界的任何東西，也不對外部世界產生任何影響，它唯一的效果就是它的回傳值。
範例：拆解一個不純的 greet 函數
講師用一個很簡單的 greet 函數當例子。這個函數只有一行，用 console.log 印出打招呼的字串，要打招呼的對象則來自外層的 name 變數：
js
let name = 'Alonzo';
function greet() {
console.log(`Hello, ${name}!`);
}
greet(); // Hello, Alonzo!
name = 'Alan';
greet(); // Hello, Alan!講師請學員找出這個函數哪裡不純，大家點出了兩個問題。
問題一：讀取了輸入以外的外部資料
greet 用到的 name 不是透過參數傳進來的，而是直接從外層作用域拿來用。這代表函數在決定輸出時，看了輸入以外的外部資料，這在純函數裡是不允許的。
結果就是，只要外部的 name 被改掉，用完全相同的輸入（在這個例子裡是「沒有輸入」）再呼叫一次 greet()，就可能得到不同的結果。上面的範例中，兩次 greet() 的呼叫方式一模一樣，印出來的內容卻不同。這正是第一篇講師提過的情境：同事在不知情的情況下改掉了 name，bug 就這樣冒出來了。
問題二：印到 console，而不是回傳值
greet 做的事是把字串印到 console，但「印到 console」不等於「回傳一個值」。那這個函數回傳什麼？
它沒有明確的 return，而在 JavaScript 裡，沒有明確 return 的函數會回傳 undefined。一個函數如果沒有回傳它的輸出值，就絕對不可能是純函數，因為它的效果不在回傳值上，而是做了別的事。
印到 console 這個**副作用（side effect）**也有不確定性：同樣是 log，在不同的情況、不同的環境下，運作方式可能不一樣。所以每次執行這個函數，產生的副作用都可能不同。
改寫成純函數
把 greet 改成純函數的做法，就是針對上面兩個問題各自修正：
- 把
name變成函數的輸入參數，讓函數計算時只看這份資料 - 把結果回傳出去，而不是印到 console
js
function greet(name) {
return `Hello, ${name}!`;
}
greet('Alonzo'); // 'Hello, Alonzo!'
greet('Alan'); // 'Hello, Alan!'改寫之後，輸出只由傳進來的參數決定：傳 'Alonzo' 就回傳 'Hello, Alonzo!'，傳 'Alan' 就回傳 'Hello, Alan!'，外部任何變數怎麼改都影響不到它。
講師說，原本的 greet 雖然是非常簡單的例子，但很能說明在函數式程式裡要避免哪些寫法：讀取輸入以外的外部資料，以及用副作用取代回傳值。
複習
純函數有哪些關鍵特性？
純函數只看自己的輸入參數，進行計算後回傳輸出，不產生任何副作用，也不改變外部狀態。
為什麼在函數式程式設計中，印到 console 被視為不純的操作？
印到 console 是一種會改變外部環境的副作用，而且它本身不回傳值，違反了純函數的原則。
函數使用外層作用域的變數時，為什麼會變得不純？
使用外層作用域的變數，代表函數不再只依賴自己的輸入參數，打破了純函數只依賴直接輸入的原則。
要怎麼把不純的函數改寫成純函數？
把外部變數改成輸入參數，並改為回傳輸出值，而不是印到 console 或執行其他副作用。
純函數最主要做的是什麼樣的轉換？
純函數單純就是把輸入轉換成輸出，不跟外部狀態或環境有任何互動。
小測驗
下列哪一項違反了純函數的原則？
存取外層作用域的變數在函數式程式設計中，純函數的決定性特徵是什麼？
把輸入轉換成輸出，不產生副作用在純函數裡印到 console 有什麼問題？
它會產生一個跟函數輸出無關的副作用要怎麼把不純的函數改寫成純函數？
用輸入參數取代外部變數，並回傳一個值此文章是 FrontendMasters 上的 Functional JavaScript First Steps, v2 課程筆記
