純粋関数型プログラミング

純粋関数型プログラムで終了する各評価戦略は、同じ結果を返します。特に、即時評価と遅延評価は必ず同じ結果を返すため、プログラマーはプログラムの評価順序を考慮する必要がありません。ただし、同じプログラムの遅延評価が停止しても、即時評価が終了しない可能性は依然としてあります。この利点は、遅延評価をはるかに簡単に実装できることです。すべての式は（プログラムの状態に関係なく）いつでも同じ結果を返すため、必要に応じて評価を遅らせることができます。

純粋関数型言語では、計算間の依存関係はデータ依存性のみであり、計算は決定論的です。したがって、並列プログラミングを行うには、プログラマは並列で計算すべき部分を指定するだけでよく、ランタイムがタスクのプロセッサへの分散、同期と通信の管理、並列でのガベージコレクションなど、その他の詳細をすべて処理できます。このスタイルのプログラミングは、競合状態やデッドロックなどの一般的な問題を回避しますが、命令型言語よりも制御性は劣ります。^{[ 5 ]}

高速化を確実にするためには、タスクの粒度を大きすぎず小さすぎないように慎重に選択する必要があります。理論的には、実行時プロファイリングとコンパイル時分析を使用して、並列処理を導入することでプログラムが高速化されるかどうかを判断し、純粋関数型プログラムを自動的に並列化することが可能になります。実際には、これはあまり成功しておらず、完全な自動並列化は実用的ではありません。^{[ 5 ]}

純粋関数型データ構造は永続性を持つ。関数型プログラミングには永続性が必須であり、永続性がなければ同じ計算でも異なる結果が返される可能性がある。関数型プログラミングでは永続性のある非純粋関数型データ構造を使用できるが、純粋関数型プログラムではそのようなデータ構造は使用できない。

純粋関数型データ構造は、命令型データ構造とは異なる方法で表現されることが多い。^{[ 6 ]}例えば、 定数時間でアクセスおよび更新できる配列は、ほとんどの命令型言語の基本要素であり、ハッシュテーブルやバイナリヒープなどの多くの命令型データ構造は配列に基づいている。配列は、純粋関数型実装が可能なマップやランダムアクセスリストに置き換えることができるが、アクセスおよび更新時間は対数的である。したがって、純粋関数型データ構造は非関数型言語でも使用できるが、特に永続性が不要な場合は、最も効率的なツールではない可能性がある。

一般的に、命令型プログラムを純粋関数型プログラムに変換するには、以前は変更可能だった構造体が、それらを更新する関数から明示的に返されるようにする必要があります。これは、ストアパッシングスタイルと呼ばれるプログラム構造です。