R中通过引用调用（使用函数修改对象）

Question

我刚刚接触 R，很惊讶地发现函数不会修改对象，至少看起来这是默认的。例如，我编写了一个函数，只是为了在表格中的一个标签上粘贴一个星号；它在函数内部工作，但表本身没有改变。 （我主要来自 Ruby）

那么，在 R 中使用函数更改对象的正常、可接受的方法是什么？如何在表格标题中添加星号？

• 替换整个对象：myTable = title.asterisk(myTable)

• 使用解决方法通过引用进行调用（例如，如 在 R 中通过引用调用 TszKin Julian？

• 使用函数以外的结构？对象方法？

Answer 1

您遇到麻烦的原因是您将对象传递到函数的本地命名空间中。这是 R 伟大/可怕的事情之一：它允许隐式变量声明，然后随着命名空间变得更深而实现取代。

这会影响您，因为函数会在当前命名空间内创建新的命名空间。我假设对象“myTable”最初是在全局命名空间中创建的，但是当它被传递到函数“title.asterisk”时，新的函数局部命名空间现在拥有一个具有相同属性的对象。其工作原理如下：

title.asterisk <- function(myTable){ do some stuff to 'myTable' }

在这种情况下，函数“title.asterisk”不会对全局对象“myTable”进行任何更改。相反，会创建一个同名的本地对象，因此本地对象会取代全局对象。如果我们以这种方式调用函数title.asterisk(myTable)，则该函数仅对局部变量进行更改。

有两种直接方法可以修改全局对象（以及许多间接方法）。

选项 1：正如您提到的，第一个是让函数返回对象并覆盖全局对象，如下所示：

title.asterisk <- function(myTable){
    do some stuff to 'myTable'
    return(myTable)
}
myTable <- title.asterisk(myTable)

这没问题，但您仍然使代码有点难以理解，因为实际上有两个不同的“myTable”对象，一个是全局的，一个是函数本地的。许多程序员通过添加句点“.”来解决这个问题。在变量参数前面，如下所示：

title.asterisk <- function(.myTable){
    do some stuff to '.myTable'
    return(.myTable)
}
myTable <- title.asterisk(myTable)

好的，现在我们有一个视觉提示，表明这两个变量是不同的。这很好，因为当我们稍后尝试调试代码时，我们不想依赖命名空间取代之类的不可见的东西。它只会让事情变得比原来更困难。

选项 2：您可以只在函数内修改对象。当您想要对对象进行破坏性编辑并且不希望内存膨胀时，这是更好的选择。如果您正在进行破坏性编辑，则无需保存原始副本。另外，如果您的对象足够大，那么您不想在不必要时复制它。要对全局命名空间对象进行编辑，只需不要将其传递到函数中或从函数中声明它即可。

title.asterisk <- function(){ do some stuff to 'myTable' }

现在我们正在函数内直接编辑对象“myTable”。事实上，我们没有传递对象，这使得我们的函数寻找更高级别的命名空间来尝试解析变量名称。你瞧，它在上面找到了一个“myTable”对象！函数中的代码对对象进行更改。

需要考虑的注意事项：我讨厌调试。我的意思是我真的很讨厌调试。这对 R 中的我来说意味着一些事情：

• 我将几乎所有内容都包装在一个函数中。当我编写代码时，一旦我的代码开始工作，我就会将其包装在一个函数中并将其放在一边。我大量使用“.”我的所有函数参数都带有前缀，并且对于它所在的命名空间本身的任何内容不使用前缀。
• 我尝试不从函数内修改全局对象。我不喜欢这会导致什么结果。如果需要修改一个对象，我会在声明它的函数中修改它。这通常意味着我有多层函数调用函数，但这使我的工作既模块化又易于理解。
• 我对所有代码进行注释，解释每一行或每一块的用途。这似乎有点无关，但我发现这三件事对我来说是相辅相成的。一旦开始将代码包装在函数中，您会发现自己想要重用更多旧代码。这就是好的评论的用武之地。对我来说，这是一个必要的部分。

Answer 2

正如您所指出的，这两种范例正在替换整个对象，或者编写“替换”函数，例如

`updt<-` <- function(x, ..., value) {
    ## x is the object to be manipulated, value the object to be assigned
    x$lbl <- paste0(x$lbl, value)
    x
}

with

> d <- data.frame(x=1:5, lbl=letters[1:5])
> d
  x lbl
1 1   a
2 2   b
3 3   c
> updt(d) <- "*"
> d
  x lbl
1 1  a*
2 2  b*
3 3  c*

这是例如 $<- -- 就地更新元素的行为通过$访问。 这里是一个相关问题。人们可以将替换函数视为语法糖，

updt1 <- function(x, ..., value) {
    x$lbl <- paste0(x$lbl, value)
    x
}
d <- updt1(d, value="*")

但在我看来，“语法糖”这个标签并不能真正正确地描述所涉及的中心范式。它支持方便的就地更新，这与 R 通常维护的更改时复制错觉不同，它实际上是更新对象的“R”方式（而不是使用 ?ReferenceClasses例如，它具有更多其他语言的感觉，但会让期待更改时复制语义的 R 用户感到惊讶）。

Answer 3

对于将来寻找一种简单方法（不知道是否是更合适的方法）来解决此问题的任何人：

在函数内部创建对象以临时保存要更改的修改版本。使用 deparse(substitute()) 获取已传递给函数参数的变量名称，然后使用 assign() 覆盖您的对象。您需要在 assign() 内使用 envir =parent.frame() 来让您的对象在函数外部的环境中定义。

(MyTable <- 1:10)

[1] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

title.asterisk <- function(table) {
  tmp.table <- paste0(table, "*")
  name      <- deparse(substitute(table))
  assign(name, tmp.table, envir = parent.frame())
}

(title.asterisk(MyTable))

[1]“1*”“2*”“3*”“4*”“5*”“6*”“7*”“8*”“9*”“10*”

定义对象时使用括号比定义然后打印更有效率（对我来说，更好看）。