R语言面向对象

对事物越了解,就能够越好的驾驭这种事物。

R语言有四种面向对象的系统,一般而言,使用其中最简单的一种就已经足够了。

  1. S3 ,使用了一种称为泛型函数oo的面向对象编程方式。
  2. S4,与S3类似,但是比S3的定义更加严格
  3. 参考类 RC
  4. 基础类型

本文介绍S3,和S4的使用

S3

S3是R中第一个,也是最简单的oo系统,S3不是非常正式,但是其保有一种极简主义的优雅.

在R语言当中,遇到的大多是情况是S3对象,但是R基础包中没有一个方法检验对象是不是S3对象,但是有一个简单的方法检验是不是S3对象is.object(x)&!isS4(x)
另外一个方法是pryr::otype()

在S3中,方法称之为泛型函数,S3的方法不属于对象和类。

定义类和创建对象

S3是一个很简单的系统;他没有正式的类定义。为给一个类创建一个对象实例,只需要使用已经有的基础对象并且为对象设置类属性。
使用structure创建类对象,或者最后使用class<–()

# 第一种方式
foo <- structure(list(x),class="foo")
# 第二种方式
foo <- list(x)
class(foo) <-"foo"

大多数S3提供了一个构造函数

foo <- function(x){
  if(!is.numeric(x)) stop("X must be numeric")
  structure(list(x),class="foo")
}

构造函数的名字应该和类的名字相同。

创建方法

为了添加一个新的泛型函数,创建一个调用UseMethod的函数。其有两个参数:泛型函数的名字和方法派送的参数:
首先我有一个函数f

f <- function(x,y){
  UseMethod("f")
  }

然后就可以写一个类的方法: (generic.class) ,f是函数名,B是我定义的一个类

# 定义方法
f.B <- function(x){
  print(x)
}
# 定义类B
B <- function(x){
  structure(c(x),class="B")
}
#  创建一个B对象
B.0 <- B(1)

# 调用方法
f.B(B.0)
> f.B(B.0)
[1] 1
attr(,"class")
[1] "B"
#f.B称之为f的泛型函数
 f(B.0)
[1] 1
attr(,"class")
[1] "B"

注意,这里用到了f.B.所以在创建函数的时候不建议使用.

S4类

在S3中,可以使用类属性设置将任意的对象转变成为一个特定的类对象。
S4则是更严格:必须使用setClass来定义类,使用new()来创建一个新对象.
S4有一个注意点

  1. 名字
  2. 带有名字的字段列表
  3. 用于描述父类的字符串

下面创建类,并进行继承

setClass("Person",
         slots = list(name="character",age="numeric"))
setClass("Employee",
         slots=list(boss="Person"),contains = "Person")
my <- new("Person",name="Liam",age=35)
myboss <- new("Employee",boss=my)

> my
An object of class "Person"
Slot "name":
[1] "Liam"

Slot "age":
[1] 35

> myboss
An object of class "Employee"
Slot "boss":
An object of class "Person"
Slot "name":
[1] "Liam"

Slot "age":
[1] 35


Slot "name":
character(0)

Slot "age":
numeric(0)

方法

setGeneric可以创建一个新的泛型函数或者将已经有的函数转换成为泛型函数。
setMethod的参数包括:泛型函数的名字,与该方法关联起来的类,执行方法的函数。例如,将只能用于向量上的union应用与数据框上

setMethod("union",
          c(x="data.frame",y="data.frame"),
          function(x,y){
  unique(rbind(x,y))
}
)

da1 <- data.frame(x=c(1:10),y=c(41:50)) 
da2 <-  data.frame(x=c(11:10),y=c(41:50)) 
dim(da1)
dim(da2)
dim(union(da1,da2))


 dim(da1)
[1] 10  2
> dim(da2)
[1] 10  2
> dim(union(da1,da2))
[1] 19  2
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