引用类(RC)
R 中还有一种具有引用语义的类系统,它更像其他面向对象编程语言中的类系统。
首先,为了定义一个引用类( reference class , RC ),我们要给 setRefClass( )一个
类定义。不像 S4 类系统使用 new( )创建一个对象实例,setRefClass( )会返回一个
对象实例生成器。例如,我们定义一个名为 Vehicle 的类,它有两个字段:一个数值位
置和一个数值距离。我们将这个对象实例生成器赋给一个名为 Vehicle 的变量:
Vehicle <- setRefClass("Vehicle",
fields = list(position = "numeric",distance = "numeric"))
然后使用 Vehicle$new( )创建一个新的 Vehicle 类的对象实例:
car <- Vehicle$new(position = 0, distance = 0)
RC 的字段( field )不同于 S4 的字段( slot ),我们可以使用 $ 来访问 RC 的字段:
car$position
## [1] 0
使用 Vehicle$new( )创建的每个对象实例都是一个具有引用语义的对象,它的行
为融合了 S4 对象和环境的行为特征。
下面这段代码中,我们创建一个函数用于修改一个 Vehicle 类对象的字段。更确切
地说,我们定义了 move( )函数,它修改相对位置,并累积距离,即相对地修改参数
position,将所有的移动累计到参数 distance 上:
move <- function(vehicle, movement) {
vehicle$position <- vehicle$position + movement
vehicle$distance <- vehicle$distance + abs(movement)
}
现在,对car 调用move( ),我们发现创建的对象实例car确实被修改了,而不是被复制:
move(car, 10)
car
## Reference class object of class "Vehicle"
## Field "position":
## [1] 10
## Field "distance":
## [1] 10
因为引用类本身是一个类系统,并且更像一般的面向对象系统,所以最好定义这个类
自己的方法以便更好地使用它:
Vehicle <- setRefClass("Vehicle",
fields = list(position = "numeric", distance = "numeric"),
methods = list(move = function(x) {
stopifnot(is.numeric(x))
position <<- position + x
distance <<- distance + abs(x)
}))
在 S3 系统和 S4 系统中,方法存储在环境中,而 RC 本身包含它的方法。因此,可以
直接调用一个对象实例中的方法。但是,在方法中修改字段的值,要用 << - 而不是 < -。下
面的代码是一个简单的检验,用来检测 RC 对象实例中的方法是否有效,参考对象是否会
被修改:
bus <- Vehicle(position = 0, distance = 0)
bus$move(5)
bus
## Reference class object of class "Vehicle"
## Field "position":
## [1] 5
## Field "distance":
## [1] 5
通过前面的例子,我们发现 RC 更像 C++ 和 Java 中的对象。