Funções puras e efeitos colaterais

Dois tipos de função

Depois de entender parâmetros, retorno e escopo, dá para enxergar uma distinção elegante entre dois tipos de função. De um lado, as funções puras: elas recebem argumentos, calculam algo apenas com base neles e devolvem o resultado por retorno, sem tocar em mais nada. Uma função que soma dois números e retorna a soma é pura: dê a ela 3 e 4 e ela sempre devolve 7, hoje, amanhã, chamada mil vezes. Do outro lado, as funções com efeito colateral: além de calcular, elas causam alguma mudança no mundo fora delas, imprimem na tela, alteram uma variável global, salvam um dado, modificam uma lista que receberam. As duas são úteis, mas têm personalidades bem diferentes.

A grande virtude da função pura é a previsibilidade. Como o resultado dela depende só dos argumentos, e ela não mexe em nada externo, você sabe exatamente o que esperar: mesma entrada, mesma saída, sempre. Isso a torna fácil de entender (basta olhar os argumentos e o retorno), fácil de testar (você chama com valores conhecidos e confere o resultado) e segura de reutilizar (ela não vai bagunçar nada por baixo dos panos). A função com efeito colateral é menos previsível porque o resultado do programa passa a depender de coisas de fora: o valor de uma variável global, o estado de um arquivo, a ordem em que as funções foram chamadas. Não é que efeitos sejam ruins, são necessários, mas exigem mais atenção.

Reconhecer um efeito colateral

Como saber se uma função tem efeito colateral? Pergunte: além de calcular e retornar, ela muda alguma coisa que existe fora dela, ou depende de algo externo que pode variar? Se ela imprime na tela, tem efeito (mexeu na tela). Se altera uma variável global, tem efeito. Se modifica uma lista que recebeu como argumento, tem efeito (a lista de fora mudou). Se lê a data de hoje ou um número aleatório, ela depende de algo externo, então nem sempre dá o mesmo resultado. Já uma função que só olha seus argumentos, faz uma conta e retorna, sem tocar em nada mais, é pura. Um bom exercício ao escrever uma função é perguntar-se: dá para deixá-la pura? Muitas vezes dá, e o código fica melhor.

O equilíbrio na prática

Nenhum programa útil é feito só de funções puras: em algum momento ele precisa mostrar algo na tela, salvar um arquivo, receber um clique. Efeitos são o que conectam o programa ao mundo real. A sabedoria não é eliminar os efeitos, é concentrá-los. Uma abordagem que os bons programadores adotam é manter o miolo do cálculo em funções puras, previsíveis e testáveis, e empurrar os efeitos (imprimir, salvar, ler) para as bordas do programa, em funções específicas. Assim a lógica difícil, a conta que precisa estar certa, fica isolada e fácil de conferir, enquanto os efeitos ficam poucos e concentrados. Você não precisa levar isso ao extremo agora, mas guardar a distinção entre calcular e causar efeito já melhora muito a organização do seu código, e é um sinal de maturidade que aparece cedo em quem programa bem.