嵌套函数环境选择

Question

我正在编写一些用于执行重复任务的函数，但我正在尽量减少加载数据的次数。基本上，我有一个函数可以获取一些信息并绘制图表。然后我有第二个函数，它将循环并将多个图输出到.pdf。在这两个函数中，我都有以下代码行：

if(load.dat) load("myworkspace.RData")

其中load.dat 是一个逻辑，我需要的数据存储在myworkspace.RData 中。当我调用循环并输出多个图的包装函数时，我不想在每次调用内部函数时重新加载工作区。我以为我可以在包装函数中加载一次工作区，然后内部函数可以访问该数据，但我得到一个错误说明。

所以我的理解是当一个函数在其本地环境中找不到变量时（在函数被调用时创建），该函数将在父环境中查找该变量。

我假设内部函数调用的父环境将是外部函数调用。显然这不是真的：

func1 <- function(...){
  print(var1)
}

func2 <- function(...){
  var1 <- "hello"
  func1(...)
}

> func2()
Error in print(var1) : object 'var1' not found

在阅读了大量问题、语言手册和 this 非常有用的博文后，我想到了以下内容：

var1 <- "hello"
save(list="var1",file="test.RData")
rm(var1)

func3 <- function(...){
  attach("test.RData")
  func1(...)
  detach("file:test.RData")
}

> func3()
[1] "hello"

有没有更好的方法来做到这一点？为什么func1 不在func2 创建的本地环境中查找未定义的变量，而实际上是func2 调用func1？

注意：我不知道如何命名这个问题。如果有人有更好的建议，我会更改并编辑此行。

Answer 1

你可以使用闭包：

f2 <- function(...){
   f1 <- function(...){
     print(var1)
   }
   var1 <- "hello"
   f1(...)
 }
 f2()

Answer 2

为了说明词法作用域，请考虑以下内容：

首先让我们创建一个沙盒环境，只是为了避免常见的 R_GlobalEnv：

sandbox <-new.env()

现在我们在其中放入两个函数：f，它查找名为 x 的变量；和g，它定义了一个本地的x并调用f：

sandbox$f <- function()
{
    value <- if(exists("x")) x else "not found."
    cat("This is function f looking for symbol x:", value, "\n")
}

sandbox$g <- function()
{
    x <- 123
    cat("This is function g. ")
    f()
}

技术性：在控制台中输入函数定义会导致封闭环境设置为R_GlobalEnv，因此我们手动强制f和g的封闭环境匹配它们“所属”的环境：

environment(sandbox$f) <- sandbox
environment(sandbox$g) <- sandbox

致电g。 f找不到局部变量x=123：

> sandbox$g()
This is function g. This is function f looking for symbol x: not found. 

现在我们在全局环境中创建一个x 并调用g。 f 函数会先在沙箱中查找x，然后在沙箱的父级中查找，恰好是 R_GlobalEnv：

> x <- 456
> sandbox$g()
This is function g. This is function f looking for symbol x: 456 

只是为了检查f 是否首先在其外壳中查找x，我们可以在其中放置x 并调用g：

> sandbox$x <- 789
> sandbox$g()
This is function g. This is function f looking for symbol x: 789 

结论：R 中的符号查找遵循封闭环境链，不是在执行嵌套函数调用期间创建的评估框架。

编辑：只需添加指向this very interesting answer from Martin Morgan on the related subject of parent.frame() vs parent.env()的链接