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R语言S3类的理解与构建(一)
2019-09-03 02:41:23 】 浏览:100
Tags:语言 理解 构建

R语言类

R语言的类有S3类和S4类,S3类用的比较广,创建简单粗糙但是灵活,而S4类比较精细,具有跟C++一样严格的结构。这里我们主要讲S3类。

S3类的结构

S3类内部是一个list,append某个list类名称,就能成为该类。list里面的内容就是我们所说的属性.
首先创建一个list

me <- list(seq = "ATGC", length = nchar("ATGC"))
me
$seq
[1] "ATGC"

$length
[1] 4

现在me这个list只属于list类

me
$seq
[1] "ATGC"

$length
[1] 4

attr(,"class")
[1] "list"   "DNAseq"

然后我们append 一个类名"DNAseq",就这样我们创建了一个DNAseq类,类的属性有seq和length,值为ATGC和4

class(me) <- append(class(me), "DNAseq")
class(me)
[1] "list"   "DNAseq"

我们可以通过普通的list的方法来获得类的属性,比如

me$seq
[1] "ATGC"
me$length
[1] 4

S3类的创建

简单直接的构建方法

依据刚才的类的结构,我们用函数进行类的构建,函数的输入是要传入进行类的初始化的值,而函数的返回就是新生成的类。这样我们就可以根据不同的初始化值进行类的实例化。
首先构造一个类

# Straight forward approach
DNAseq <- function(seq = "ATGCATGCATGCATGCATGC"){
  me <- list(
    seq = seq,
    length = nchar(seq)
  )
  # Set the name for the class
  class(me) <- append(class(me), "DNAseq")
  return(me)
}

类的实例

seq1 <- DNAseq()
seq1

$seq
[1] "ATGCATGCATGCATGCATGC"

$length
[1] 20

attr(,"class")
[1] "list"   "DNAseq"

局部环境构建类的方法

当然本质还是list,但是巧妙的利用了函数运行时的局部环境。函数运行时,内部的环境是和外界隔离的,在函数内创建的变量不会影响函数外。而这种方法巧妙的取出了这个内部环境的指针,并且将它放到了list里面。最后append类名。在环境里面存放了list的指针,而在list里面又存放了环境的指针。之所以内部环境没有消失,我猜想是因为返回的类里面具有环境的指针的引用,所以内存没有释放,是一个智能指针,当然,我没有对这深究。这次属性并不是直接存放在list里面,而是存放在函数里面的环境中。而list里面放着:方法和当前环境的指针。assign是对环境中某个变量赋值,可以用get函数中获得环境中变量的值。

# Local enviroment approach
DNASeq <- function(seq = "ATGCATGCATGCATGCATGC"){
  ## Get the enviroment for this
  thisEnv <- environment()
  
  seq <- seq
  length <- nchar(seq)
  
  ## Create the list used to represent the
  ## object for this class
  me <- list(
    ## Define the enviroment where this list is defined so
    ## that I can refer to it
    thisEnv = thisEnv,
    
    ## Method to refer to the current enviroment
    getEnv = function(){
      return(get("thisEnv", thisEnv))
    }
  )
    
    ## Define the value of list within the 
    ## current enviroment
    assign("this", me, envir = thisEnv)
    
    ##Set the name for the class
    class(me) <- append(class(me), "DNASeq")
    return(me)
}

实例化

seq2 <- DNASeq()
seq2
$thisEnv
<environment: 0x8e86a20>

$getEnv
function () 
{
    return(get("thisEnv", thisEnv))
}
<environment: 0x8e86a20>

$getseq
function () 
{
    return(get("seq", thisEnv))
}
<environment: 0x8e86a20>

$reverseComplement
function () 
{
    print("Calling the reverseComplement function of DNASeq class")
    to_base <- c("A", "T", "G", "C")
    names(to_base) <- c("T", "A", "C", "G")
    trans_seq_vect <- to_base[unlist(strsplit(get("seq", thisEnv), 
        split = ""))]
    trans_rev_vect <- trans_seq_vect[length(trans_seq_vect):1]
    newseq <- paste0(trans_rev_vect, collapse = "")
    return(DNASeq(newseq))
}
<environment: 0x8e86a20>

attr(,"class")
[1] "list"   "DNASeq"

获得里面的seq属性的值,这里使用get获得环境中的变量的值

get("seq", seq2$getEnv())
[1] "ATGCATGCATGCATGCATGC"

当然,如果使用这种方法生成的类,我们获得属性通常不再函数外用get,因为这样并不像面向对象的用法,我们会在给
R语言S3类的理解与构建(一) https://www.cppentry.com/bencandy.php?fid=91&id=246454

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