R: Передавать по ссылке

Ответ 1

Нет.

Объекты в операторах присваивания неизменяемы. R скопирует объект не только ссылку.

> v = matrix(1:12, nrow=4)
> v
           [,1] [,2] [,3]
     [1,]    1    5    9
     [2,]    2    6   10
     [3,]    3    7   11
     [4,]    4    8   12
> v1 = v
> v1[,1]     # fetch the first column 
     [1] 1 2 3 4

(оговорка: вышеприведенное утверждение справедливо для R-примитивов, например векторов, матриц), а также для функций; Я не могу точно сказать, верно ли это для всех объектов R - только большинство из них, а также подавляющее большинство наиболее часто используемых.)

Если вам не нравится это поведение, вы можете отказаться от него с помощью пакета R. Например, существует пакет R, называемый R.oo, который позволяет имитировать поведение пошаговой ссылки; R.oo доступен на CRAN.

Ответ 2

Обратите внимание, что если вы хотите использовать pass-by-reference просто, чтобы избежать последствий для копирования объекта, который не был изменен (как это часто встречается на других языках с постоянными ссылками), R делает это автоматически:

n <- 10^7
bigdf <- data.frame( x=runif(n), y=rnorm(n), z=rt(n,5) )
myfunc <- function(dat) invisible(with( dat, x^2+mean(y)+sqrt(exp(z)) ))
myfunc2 <- function(dat) {
    x <- with( dat, x^2+mean(y)+sqrt(exp(z)) )
    invisible(x)
}
myfunc3 <- function(dat) {
    dat[1,1] <- 0
    invisible( with( dat, x^2+mean(y)+sqrt(exp(z)) ) )
}
tracemem(bigdf)
> myfunc(bigdf)
> # nothing copied
> myfunc2(bigdf)
> # nothing copied!
> myfunc3(bigdf)
tracemem[0x6e430228 -> 0x6b75fca0]: myfunc3 
tracemem[0x6b75fca0 -> 0x6e4306f0]: [<-.data.frame [<- myfunc3 
tracemem[0x6e4306f0 -> 0x6e4304f8]: [<-.data.frame [<- myfunc3 
> 
> library(microbenchmark)
> microbenchmark(myfunc(bigdf), myfunc2(bigdf), myfunc3(bigdf), times=5)
Unit: milliseconds
            expr       min        lq    median        uq       max
1 myfunc2(bigdf)  617.8176  641.7673  644.3764  683.6099  698.1078
2 myfunc3(bigdf) 1052.1128 1134.0822 1196.2832 1202.5492 1206.5925
3  myfunc(bigdf)  598.9407  622.9457  627.9598  642.2727  654.8786

Ответ 3

Передача по ссылке возможна для environment s. Вы можете попытаться использовать их: в основном, когда вы создаете объект, вам также понадобится создать слот среды. Но я думаю, что это громоздко. Посмотрите Указатели и прохождение по ссылке в R и Перейдите по ссылке для S4.

Ответ 4

Как уже указывалось ранее, это можно сделать с помощью объектов класса environment. Существует формальный подход, основанный на использовании environment s. Он называется Reference Classes и делает вещи очень легкими для вас. Проверьте ?setRefClass на главной странице справки. В нем также описано, как использовать формальные методы с помощью ссылочных классов.

Пример

setRefClass("MyClass",
    fields=list(
        name="character"
    )
)

instance1 <- new("MyClass",name="Hello1")
instance2 <- new("MyClass",name="Hello2")

array = c(instance1,instance2)

instance1$name <- "World!"

Выход

> instance1
Reference class object of class "MyClass"
Field "name":
[1] "World!"

> array
[[1]]
Reference class object of class "MyClass"
Field "name":
[1] "World!"

[[2]]
Reference class object of class "MyClass"
Field "name":
[1] "Hello2"

Ответ 5

На самом деле пакет R.oo эмулирует поведение pass-by-reference, используя среды.

Ответ 6

У R теперь есть библиотека, которая позволяет вам делать ООП, используя ссылки. См. ReferenceClasses, который является частью пакета методов.

Ответ 7

В дополнение к другим ответам здесь, которые фактически передают ваш объект по ссылке (environment objects и Reference Classes), если вас просто интересует вызов-ссылка для синтаксического удобства (т.е. вы не против своего данные, скопированные внутри), вы можете эмулировать это, назначив окончательное значение обратно внешней переменной при возврате:

byRef <- function(..., envir=parent.frame(), inherits=TRUE) {
  cl <- match.call(expand.dots = TRUE)
  cl[c(1, match(c("envir", "inherits"), names(cl), 0L))] <- NULL
  for (x in as.list(cl)) {
    s <- substitute(x)
    sx <- do.call(substitute, list(s), envir=envir)
    dx <- deparse(sx)
    expr <- substitute(assign(dx, s, envir=parent.frame(), inherits=inherits))
    do.call(on.exit, list(expr, add=TRUE), envir=envir)
  }
}

Затем мы можем объявить аргументы "по вызову":

f <- function(z1, z2, z3) {
  byRef(z1, z3)

  z1 <- z1 + 1
  z2 <- z2 + 2
  z3 <- z3 + 3

  c(z1, z2, z3)
}

x1 <- 10
x2 <- 20
x3 <- 30

# Values inside:
print(f(x1, x2, x3))
# [1] 11 22 33

# Values outside:
print(c(x1, x2, x3))
# [1] 11 20 33

Обратите внимание: если вы получаете доступ к переменным "по ссылке" по их внешним именам (x1, x3) в любом месте внутри функции, вы получите их неизмененные значения извне. Кроме того, эта реализация обрабатывает просто имена переменных в качестве аргументов, поэтому индексированные аргументы, такие как f(x[1], ...), не будут работать (хотя вы, вероятно, могли бы реализовать это с немного более сложной манипуляцией с выражениями, чтобы обойти ограниченный assign).

Ответ 8

Как утверждали другие, это невозможно для классов S4. Но R теперь предоставляет возможность библиотеки R6, называемой ссылкой. См. официальная документация

Ответ 9

В дополнение к другим предложениям вы также можете написать функции C/С++, используя свои аргументы по ссылке и работая на месте, и называть их непосредственно в R благодаря Rcpp (среди прочего). См., В частности, этот ответ.