¿Qué es un "efecto secundario"?

No he entendido claramente el concepto de efecto secundario.

• ¿Qué es el efecto secundario en la programación?
• ¿Es dependiente del lenguaje de programación?
• ¿Existen los efectos secundarios externos e internos?

Dé un ejemplo de las causas que crean efectos secundarios.

Un efecto secundario se refiere simplemente a la modificación de algún tipo de estado, por ejemplo:

• Cambiar el valor de una variable;
• Escribir algunos datos en el disco;
• Habilitar o deshabilitar un botón en la interfaz de usuario.

Al contrario de lo que algunas personas parecen estar diciendo:

• Un efecto secundario no tiene que ser oculto o inesperado (puede serlo, pero eso no tiene nada que ver con la definición tal como se aplica a la informática);

• Un efecto secundario no tiene nada que ver con la idempotencia. Una función idempotente puede tener efectos secundarios, y una función no idempotente puede no tener efectos secundarios (como obtener la fecha y hora actuales del sistema).

Es realmente muy simple. Efecto secundario = cambiar algo en alguna parte.

PD Como señala el comentarista benjol, varias personas pueden estar combinando la definición de un efecto secundario con la definición de una función pura , que es una función que es (a) idempotente y (b) no tiene efectos secundarios. Uno no implica el otro en ciencias de la computación en general, pero los lenguajes de programación funcionales suelen tender a imponer ambas restricciones.

Se dice que cualquier operación que modifica el estado de la computadora o que interactúa con el mundo exterior tiene un efecto secundario. Ver Wikipedia sobre efectos secundarios .

Por ejemplo, esta función no tiene efectos secundarios. Su resultado depende solo de sus argumentos de entrada, y nada sobre el estado del programa o su entorno cambia cuando se llama:

int square(int x) { return x * x; }

Por el contrario, llamar a estas funciones le dará diferentes resultados dependiendo del orden en que las llame, ya que cambian algo sobre el estado de la computadora:

int n = 0;
int next_n() { return n++; }
void set_n(int newN) { n = newN; }      

Esta función tiene el efecto secundario de escribir datos en la salida. No llama a la función porque desea su valor de retorno; lo llamas porque quieres el efecto que tiene en el "mundo exterior":

int Write(const char* s) { return printf("Output: %s\n", s); }

Creo que las respuestas existentes son bastante buenas. Me gustaría dar más detalles sobre algunos aspectos en los que la OMI no ha sido lo suficientemente estresada.

En matemáticas, una función es solo un mapeo de una tupla de valores a un valor. Entonces, dada una función fy un valor x, f(x)siempre será el mismo resultado y. Puede reemplazarlo f(x)con ytodas partes en una expresión y nada cambiará.

Lo que se llama una función (o procedimiento) en muchos lenguajes de programación es una construcción (código) que se puede ejecutar porque:

1. Calcula una función en el sentido matemático, es decir, valores de entrada dados, devuelve un resultado o
2. Produce algún efecto, por ejemplo, imprime algo en la pantalla, cambia un valor en una base de datos, lanza misiles, duerme durante 10 segundos, envía un SMS.

Por lo tanto, los efectos pueden estar relacionados con el estado pero también con otros aspectos como disparar un misil o pausar la ejecución durante unos segundos.

El término efecto secundario puede sonar negativo, pero normalmente el efecto de llamar a una función es el propósito mismo de la función misma. Supongo que, dado que el término función se usó originalmente en Matemáticas, calcular un valor se considera el efecto primario de una función, mientras que cualquier otro efecto se considera un efecto secundario . Algunos lenguajes de programación utilizan el término procedimiento para evitar confusiones con funciones en sentido matemático.

Tenga en cuenta que

1. Algunos procedimientos son útiles tanto para su valor de retorno como para su efecto secundario.
2. Algunos procedimientos solo calculan un valor de resultado y no tienen otros efectos. A menudo se les llama funciones puras porque todo lo que hacen es calcular una función en el sentido matemático.
3. Algunos procedimientos, por ejemplo, sleep()en Python, solo son útiles por sus efectos (secundarios),. A menudo se modelan como funciones que devuelven un valor especial None, o unito ()o ..., lo que simplemente indica que el cálculo ha finalizado correctamente.

Un efecto secundario es cuando una operación tiene un efecto en una variable / objeto que está fuera del uso previsto.

Puede suceder cuando realiza una llamada a una función compleja que tiene el efecto secundario de alterar alguna variable global, aunque esa no fue la razón por la que la llamó (tal vez la llamó para extraer algo de una base de datos).

Admito que estoy teniendo problemas para encontrar un ejemplo simple que no parezca totalmente artificial, y los ejemplos de cosas en las que he trabajado son muuuucho más largos para publicar aquí (y dado que está relacionado con el trabajo, probablemente no debería de todos modos )

Un ejemplo que he visto (hace un tiempo) era una función que abría una conexión de base de datos si la conexión estaba cerrada. El problema era que se suponía que debía cerrar la conexión al final de la función, pero el desarrollador olvidó agregar ese código. Entonces, aquí hubo un efecto secundario no deseado: se suponía que llamar a un procedimiento solo hacía una consulta y el efecto secundario era que la conexión permanecía abierta y si la función se llamaba dos veces seguidas, se generaría un error diciendo que la conexión era ya abierto

Ok, ya que todos están dando ejemplos ahora, creo que yo también lo haré;)

/*code is PL/SQL-styled pseudo-code because that's what's on my mind right now*/

g_some_global int := 0; --define a globally accessible variable somewhere.

function do_task_x(in_a in number) is
begin
    b := calculate_magic(in_a);
    if b mod 2 == 0 then
        g_some_global := g_some_global + b;
    end if;
    return (b * 2.3);
end;

La función do_task_xtiene un efecto primario de devolver el resultado de algunos cálculos, y un efecto secundario de posiblemente modificar una variable global.

Por supuesto, cuál es el principal y cuál es el efecto secundario podría estar abierto a interpretación y podría depender del uso real. Si llamo a esta función con el propósito de modificar el global y descarto el valor devuelto, diría que modificar el global es el efecto principal.

En informática, se dice que una función o expresión tiene un efecto secundario si modifica algún estado o tiene una interacción observable con las funciones de llamada o el mundo exterior.

De Wikipedia - Efecto secundario

Una función, en el sentido matemático, es un mapeo de entrada a salida. El efecto deseado de llamar a una función es que asigne la entrada a la salida que devuelve. Si la función hace algo más, no importa qué, pero si tiene algún comportamiento que no esté asignando la entrada a la salida, se sabe que ese comportamiento es un efecto secundario.

En términos más generales, un efecto secundario es cualquier efecto que no sea el efecto previsto del diseñador de la construcción.

Un efecto es cualquier cosa que afecta a un actor. Si llamo a una función que envía a mi novia un mensaje de texto de ruptura, que afecta a un grupo de actores, a mí, a ella, a la red de la compañía de telefonía celular, etc. El único efecto previsto de llamar a una función libre de efectos secundarios es para la función para devolverme una asignación de mi entrada. Entonces para:

   public void SendBreakupTextMessage() {
        Messaging.send("I'm breaking up with you!")
   }

Si se pretende que sea una función, entonces lo único que debería hacer es devolver void. Si no tenía efectos secundarios, en realidad no debería enviar el mensaje de texto.

En la mayoría de los lenguajes de programación, no existe una construcción para una función matemática. Ninguna construcción está destinada a ser utilizada como tal. Es por eso que la mayoría de los idiomas dicen que tiene métodos o procedimientos. Por diseño, se pretende que puedan hacer muchos más efectos. En el lenguaje de programación común, a nadie realmente le importa la intención de lo que era un método o un procedimiento, por lo que cuando alguien dice que esta función tiene efectos secundarios, en realidad quieren decir que esta construcción no se comporta como una función matemática. Y cuando alguien dice que esta función no tiene efectos secundarios, quieren decir que esta construcción se comporta efectivamente como una función matemática.

Una función pura siempre está libre de efectos secundarios, por definición. Una función pura, es una forma de decir, esta función, aunque está utilizando una construcción que permite más efectos, solo tiene como efecto una igual a la de una función matemática.

Reto a cualquiera a que me diga cuándo una función libre de efectos secundarios no sería pura. A menos que el efecto primario deseado del contexto de la oración usando el término puro y sin efectos secundarios no sea el efecto matemático previsto de una función, entonces esos son siempre iguales.

Como tal, a veces, aunque más raramente, y creo que esta es la distinción que carece y también desorienta a las personas (ya que esa no es la suposición más común) en la respuesta aceptada, pero a veces se supone que el efecto deseado de una función de programación es para asignar entrada a salida, donde la entrada no está limitada a los parámetros explícitos de la función, pero la salida está limitada al valor de retorno explícito. Si supone que ese es el efecto deseado, entonces una función que lee un archivo y devuelve un resultado diferente en función de lo que está en el archivo aún no tiene efectos secundarios, ya que permitió que las entradas provengan de otros lugares en su efecto deseado.

Entonces, ¿por qué es todo esto importante?

Se trata de controlar y mantenerlo. Si llama a una función y hace otra cosa y luego devuelve un valor, es difícil razonar sobre su comportamiento. Tendrá que buscar dentro de la función el código real para adivinar lo que está haciendo y afirmar su corrección. La situación ideal es que es muy claro y fácil saber cuál es la entrada que está utilizando la función y que no está haciendo nada más que devolverle una salida. Puede relajar esto un poco y decir que saber exactamente qué entrada está utilizando no es tan útil como estar seguro de que no está haciendo nada más de lo que podría no estar enterado y luego devolver un valor, por lo que tal vez esté satisfecho con solo aplicar que no hace nada más que mapear la entrada, sin importar de dónde la obtenga, a la salida.

En casi todos los casos, el objetivo de un programa es tener otros efectos además de mapear las cosas que entran y las que salen. La idea de controlar el efecto secundario es que puede organizar el código de una manera que sea más fácil de entender y razonar. Si combina todos los efectos secundarios, en un lugar que es muy explícito y central, es fácil saber dónde mirar y confiar en que esto es todo lo que está sucediendo, nada más. Si la entrada también es muy explícita, ayuda a probar el comportamiento para diferentes entradas, y es más fácil de usar, ya que no necesita cambiar la entrada en muchos lugares diferentes, algunos que pueden no ser obvios, solo para conseguir lo que quieres

Debido a que lo más útil para comprender, razonar y controlar el comportamiento de un programa es tener todas las entradas claramente agrupadas y explícitas, así como tener todos los efectos secundarios agrupados y explícitos, esto es generalmente de lo que las personas hablan cuando dicen efecto secundario, puro, etc.

Debido a que lo más útil es la agrupación de los efectos secundarios y su carácter explícito, a veces las personas solo quieren decir eso, y lo distinguen diciendo que no es puro, sino que está libre de "efectos secundarios". Pero el efecto secundario es relativo al supuesto "efecto primario pretendido", por lo que es un término contextual. Esto me parece que se usa con menos frecuencia, aunque sorprendentemente se habla mucho en este hilo.

Finalmente, idempotente significa que llamar a esta función muchas veces con las mismas entradas (no importa de dónde provengan) siempre dará como resultado los mismos efectos (efecto secundario o no).

En la programación, un efecto secundario es cuando un procedimiento cambia una variable desde fuera de su alcance. Los efectos secundarios no dependen del idioma. Hay algunas clases de idiomas que tienen como objetivo eliminar los efectos secundarios (lenguajes funcionales puros), pero no estoy seguro de si hay alguno que requiera efectos secundarios, pero podría estar equivocado.

Hasta donde yo sé, no hay efectos secundarios internos y externos.

Aquí hay un ejemplo simple:

int _totalWrites;
void Write(string message)
{
    // Invoking this function has the side effect of 
    // incrementing the value of _totalWrites.
    _totalWrites++;
    Debug.Write(message);
}

La definición de efecto secundario no es específica de la programación, así que simplemente imagine los efectos secundarios de sus medicamentos o de comer demasiada comida.

Un efecto secundario son las cosas que suceden en el código que obviamente no son evidentes.

Por ejemplo, digamos que tienes esta clase

public class ContrivedRandomGenerator {
   public int Seed { get; set; }

   public int GetRandomValue()
   {
      Random(Seed);
      Seed++;
   }
}

Cuando creas inicialmente la clase, le das una semilla.

var randomGenerator = new ContrivedRandomGenerator();
randomGenerator.Seed = 15;
randomGenerator.GetRandomValue();

No conoce las partes internas, solo espera obtener un valor aleatorio, y esperaría que randomGenerator. La semilla aún sea 15 ... pero no lo es.

La llamada a la función tuvo el efecto secundario de cambiar el valor de la semilla.