Effet de bord (informatique)

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En informatique, une fonction est dite à effet de bord si elle modifie un état autre que sa valeur de retour. Par exemple, une fonction peut modifier une variable statique ou globale, modifier un ou plusieurs de ses arguments, écrire des données vers un écran ou un fichier ou lire des données provenant d'autres fonctions à effet de bord. Les effets de bord rendent souvent le comportement des programmes plus difficile à comprendre et nuisent à la réutilisabilité des fonctions et procédures.

Note : un "semi" effet de bord consiste simplement pour une fonction à utiliser pour ses calculs, outre ses arguments qu'elle ne modifie pas (comme elle le peut toujours lorsqu'ils sont passés par référence), des variables globales, mais utilisées cependant qu'en lecture. Ce n'est pas à proprement parler un effet de bord ^{[réf. nécessaire]}, et l'utilisation de variables globales non passées en argument permet la réduction lors de l'appel de fonctions des arguments aux seules variables changeantes entre les divers appels, donc souvent^{[réf. nécessaire]} à une réduction importante du nombre des arguments. Cependant, par l'usage de bonnes sous-structures de structures de données globales complexes passées en arguments par référence, ou en faisant de ces fonctions des méthodes de classes, les variables globales non passées en argument devenant les attributs de classe, ce type de "semi" effet de bord peut être évité, restaurant par là l'idéal du comportement purement fonctionnel, qui maximise la réutilisabilité des fonctions.

La programmation impérative permet l'emploi des effets de bord dans le fonctionnement de ses programmes. La programmation fonctionnelle cherche à minimiser les effets de bord et les isole souvent dans des structures prévues notamment pour cela : les monades.

Dans la conception des processeurs, les instructions à effet de bord sont celles qui modifient l'état interne du processeur sans le déclarer explicitement. Par exemple une instruction d'addition peut ou non modifier des variables de conditions (retenue, zéro, débordement...). Cela peut poser un problème lors de la conception d'un processeur s'il comporte un pipeline d'instructions et des instructions à effet de bord. Il faut prendre soin d'éviter ces aléas. Il est possible d´éviter cela en limitant le jeu d'instruction à des instructions sans effet de bord. Dans le pire des cas, des circuits additionnels détectent les effets de bord et invalident le pipeline si l'instruction suivante dans celui-ci dépend des valeurs affectées.

Transparence référentielle

Ne pas avoir d'effet de bord est nécessaire mais non suffisant pour la transparence référentielle. Celle-ci signifie qu'une expression (telle qu'un appel de fonction) peut être remplacée par sa valeur sans affecter le comportement du programme. Cela requiert que l'expression n'a pas d'effet de bord et qu'elle est une fonction pure, c’est-à-dire qu'elle retourne toujours la même valeur sur les mêmes entrées.

Exemple d'un programme utilisant un effet de bord en C++

 #include <iostream>
 
 int a;
 
 void f()
 {
   a = 2;
 }
 
 int main ()
 {
   using namespace std;
 
   a = 1;
   cout << a << endl;
   f();
   cout << a << endl;
 }

Ce programme imprime sur la sortie standard :

1
2

L'effet de bord de la fonction f est de modifier la valeur de la variable globale a.

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