.NET中PureAttribute是否毫无用处？相关技术疑问求解

1. 该属性不修改代码却存在的原因，以及和性能、可读性的关联 #

• 提升可读性与文档化：这是最直接的作用——相当于给代码加了个"注释标签"，明明白白告诉其他开发者：这个方法/类型是纯的，调用它不会改任何状态，不用盯着代码找有没有副作用。比如看到[Pure]标记的string.Length，不用看实现就知道调用它不会改变字符串本身。
• 支持静态代码分析：像Code Contracts、Roslyn这类工具会识别这个属性，帮你揪出代码问题。比如你要是在标记了[Pure]的方法里偷偷改了实例字段，分析器会直接给你警告；或者在契约检查（比如Contract.Requires）里用了非纯方法，工具也会提示你这里可能有问题。
• 助力性能优化：编译器（JIT或AOT）可以利用纯函数的特性做优化，比如结果缓存——如果同一个纯方法用相同参数调用多次，编译器可以直接复用第一次的结果，不用重复计算。不过这种优化不是绝对的，得看编译器的实现和具体场景。
• 维护API契约一致性：.NET框架内部用它来规范API的行为，确保核心方法符合纯函数的约定，让依赖这些方法的上层代码可以放心基于"无副作用"的假设来编写，减少出bug的概率。

2. PureAttribute的具体契约内容 #

被[Pure]标记的元素必须严格遵守以下规则：

• 无可见状态变更：调用方法或使用类型时，不能修改任何外部能观察到的状态——包括对象的实例字段、静态变量、全局数据，也不能做读写文件、发网络请求这类I/O操作。
• 相同输入必返回相同结果：对方法来说，只要传入的参数（实例方法还要算上this对象的状态）完全一样，每次调用的结果必须完全相同。这就要求实例方法的this对象要是不可变类型（比如string），否则对象状态变了，结果也会变，就不符合纯函数的要求了。
• 无额外副作用：除了返回结果之外，不能有任何其他可观察的影响——比如不能抛出意外的异常（除非参数本身不合法，比如传null给不允许空的纯方法）。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者KPiotrowski