R 语言赋值运算符：`<-` , `=`, `<<-`

<- 与 = 间的区别

<- 与 = 在大部分情况下是应该可以通用的。并且，相对于 <<- 运算符，它们的赋值行为均在它们自身的环境层（environment hierarchy）中进行。

R语言中，<- 与 = 这两个赋值运算符最主要的区别在于两者的作用域不同。大家可以从下面的例子感受一下。

好多好多人喜欢用的 =

貌似许多早期学习R的童鞋都比较喜欢使用 = 进行赋值。毕竟，简简单单的a = 5用起来比较符合大多数现有语言的习惯。

> rm(x)       ## 如果变量 x 存在的话，删除此变量
> mean(x = 1:10)
[1] 5.5
> x
Error: object 'x' not found

在以上范例里，变量 x 是在函数的作用域里进行声明的，所以它只存在于此函数中，一旦运算完成便“消失”。

而对于 <-

使用 <- 的运算结果则如下：

> mean(x <- 1:10)
[1] 5.5
> x
[1]  1  2  3  4  5  6  7  8  9 10

这一次， Global Environment 里出现了 x 变量

在什么情况下， <- 赋值会成立？

在以上代码里，你可能会认为计算机对上述语句进行的处理是“将 1:10 赋值给 x , 然后计算 x 的均值。”在某些语言里，计算机的确是如此处理的，比如说 C 。但是在R语言中，却不是这样的。见下例。

> a <- 1
> f <- function(a) return(TRUE)
> f <- f(a <- a + 1); a
[1] TRUE
[1] 1

请注意，以上范例里， a 的值并没有改变！！在 R 中，在参数中进行赋值的变量只有在需要进行评估时才会改变其值。（也许，大家可以类比一下逻辑短路？1 < 0 && 2 == 1）这会导致程序里出现一些不可预期的结果并且降低代码可读性，所以并不推荐在函数参数里使用这一种赋值方式（事实上，函数参数弄那么复杂也是太无聊了了吧）

> a <- 1
> f <- function(a) {
+         if(runif(1)>0.5) TRUE 
+         else a
+ }

> f(a <- a+1);a
[1] TRUE
[1] 1
> f(a <- a+1);a
[1] TRUE
[1] 1
> f(a <- a+1);a
[1] TRUE
[1] 1
> f(a <- a+1);a
[1] 2
> f(a <- a+1);a
[1] TRUE
[1] 2
> f(a <- a+1);a
[1] 3

上述代码中，向函数 f() 传递传递参数 a <- a + 1 后，只有在随机数 runif(1) 小于0.5的时候，a 的值才会改变，即执行+1操作。否则传递TRUE值。因此，因为随机数 runif(1) 的随机性，每次调用函数 f()后 a 的值是不确定的。

BUT！

并不是说 <-看起来复杂所以就索性不用它了。事实上，正如上文所说，如果不是有人会这么无聊在R 语言里进行数据分析时用 <- 弄个这么坑爹的函数参数，这个赋值号的意义本身是很清晰的。

<- 长得像箭头，实质上也是个箭头，如果觉得从右向左赋值让你觉得不爽的话，用 -> 甚至都是可以的。而那个传统的 = 号，在 R 里实质上是退化了的，其在规范的 R 语言代码里其实一般是作为为子集赋“name”的存在。

一个较为规范的赋值号使用方式应该是酱紫的。

> a <- list(hello = 1, world = 2 ) ##如果 <- 换成 = 得多混乱……
> a
$hello
[1] 1

$world
[1] 2

> a$hello
[1] 1
> a[["world"]]  ## '$' 与 '[["..."]]'是两种不同的引用name的方式~~
[1] 2

<<— 运算符，向上一环境层写入变量

在 R 语言中，处在某一个环境层的代码都拥有读入上一环境层的变量的权限，但相反地，若只通过标准的赋值运算符 <- ，是无法向上一环境层写入变量的。若想在上一环境层进行赋值行为，即向上一层次写入变量，则需要用到 <<- （superassignment）运算符啦~

对非局部变量进行写入操作

看，灰机！

> plusx <- function(x){
+         a <<- 1 + x
+         b <- 2 + x
+         x <- x * 2        
+ }

> a
Error: object 'a' not found
> b
Error: object 'b' not found
> x <- 1

> plusx(x)
> a
[1] 2
> b
Error: object 'b' not found
> x
[1] 1

分析一下函数two() 中的三个变量 x, a, b

• x：作为plusx()的实际参数，调用时其值1复制到形参 x ，但形参仍为局部变量，故作为全局变量的 x 值不变
• a：在调用函数plusx() 之前， 变量 a 和 b 是根本就不存在的。直到调用了plusx()后，a 才在出现。并且，由于plusx()的上一环境层即为顶层环境（Global Environment）, 可直接在变量框内看见 a。
• b：为局部变量，正如上文所说， <- 进行的赋值仅在当前环境层进行。

此例表明， 通过 <<- 赋值符，plusx()函数在顶层环境写入了变量 a .

一些注意事项

一般说来， <<- 多用于在顶层环境中写入变量。然而需要注意的是，以 <<- 执行赋值时，会一直向上直至顶层进行变量查找。若在查找过程中寻找到该名称的变量，就会进行赋值操作。否则，将在顶层环境中创建变量并赋值。

> glob <- function(){
+         d <- 5
+         nxt1 <- function(){d <<- e + 1}
+         e <- 2
+         nxt1()
+         d        
+ }

> glob()
[1] 3
> d
Error: object 'd' not found

此处，对 d 运用了 <<- 进行赋值时，由于nxt1()的上一环境层中出现了变量 d ，故赋值在glob()环境层进行，而非顶层（Global Environment）

对比以下代码：

> glob <- function(){
> 
+         ##区别在这里，少了一行' d <- 5' 
+          
+         nxt1 <- function(){d <<- e + 1}
+         e <- 2
+         nxt1()
+         d        
+ }

> glob()
[1] 3
> d
[1] 3

此处，由于glob()环境中没有 d 变量的存在，在 nxt1() 中使用 <<- 赋值时变量 d 成为顶层变量。

参考资料

[1]某论坛中贴出的关于的 <- 与 = 区别的英文例子http://www.itongji.cn/tag/Ryuyan_2417_1.html
[2]<<- 赋值号部分主要参考于The Art of R Programming（《R语言编程艺术》）7.8 Writing Upstair