2.1.2 不可变性

正如前面的例子所示，函数式编程的一个关键特性是不可变性。如果某样东西不随时间变化，那么它就是不可变的。如果决定以函数式编程的方式编写代码，我们必须避免可变数据，使用纯函数对程序进行建模。

让我们来看一个例子。假设，我们使用字典在平面上定义了一个点和向量：

如果想计算用向量移动该点后所生成的点，我们可以用函数式编程的方式，用函数创建一个新点。示例如下：

这个函数是纯函数：给定相同的点和向量作为输入，得到的位移点总是相同，而且函数处理的数据没有任何改变，也包括函数参数。

运行这个函数，将之前定义的point和vector传入，结果如下：

与之相反，非函数式编程的解决方法可能需要使用如下函数来改变原来的点：

这个函数修改了作为参数输入的point，违反了函数式编程的关键规则。

请注意，函数名称中使用了in_place，这是一种常用的命名约定，它意味着原对象将被修改。我们将在全书中遵循这种命名约定。

现在，让我们看看使用displace_point_in_place函数会发生什么：

如你所见，函数没有返回任何东西，这是非纯函数的标志，因为函数发挥作用时，必然在某个地方改变了某些东西。在本例中，“某些东西”是点，其坐标已被更新。

函数式风格的一个重要优点是，通过恪守数据结构的不可变性，我们可以避免意料之外的副作用。当修改某个对象时，你可能并不知道代码中引用该对象的所有位置。如果有其他部分代码依赖于该对象的状态，就可能出现难以预料的副作用。因此，在对象发生改变之后，程序的行为可能与预期的不同。这类错误非常难发现，甚至可能需要数小时的调试。

在项目中尽量减少可变对象的数量，可以使其更可靠，更不容易出错。

现在让我们来看看一类特殊的函数——lambda函数，它在函数式编程中起着关键作用。