R中函数调用的优先级

Question

在operator precedence 的标准 R 帮助页面上，它们不包括函数调用，在我看来这似乎相当草率。这给我带来了一些问题，所以我决定对substitute 进行反复试验，发现优先级似乎介于[[ 和^ 之间：

> substitute(a^b())[[1]]
`^`
> substitute(a[b]())[[1]]
a[b]

在中缀表示法中，它们是(^ a (b ())) 和(([ a b) ())（将调用运算符表示为()）。简而言之，第一个示例显示指数函数在参数a 和b() 上被调用，而在第二个示例中，最终结果是对函数a[b] 的调用。

这种优先级是否适用于所有情况？函数调用的优先级不是恒定的，这似乎很奇怪，但如果它确实是恒定的，它就不会包含在上述帮助页面中是没有意义的。

Answer 1

函数调用的优先级是常量

在底层，R 非常像 lisp。

It has SEXPs 喜欢lisp; SEXP 是一个元组（列表），其中元组的第一个元素 ([[1]]) 是运算符，其余元素（通常是其他 SEXP）是运算符的参数。

当你写作时

paste("a",1 + 2)

R 明白

(`paste`,"a",(`+`, 1, 2))

当您运行替换时，您将获得 SEXP（尽管它们像 R 代码一样漂亮地打印出来），并且（最外层）SEXP 的第一个元素是 last 运算符，它将应用于表达式 - 即最低优先级。

您可能知道，您可以使用以下方式查看表达式的各个部分：

> str(as.list(quote(a^b())))
List of 3
 $ : symbol ^
 $ : symbol a
 $ : language b()

将此理解应用于您的示例中的优先级。

a^b() 的最后一个运算符是什么？

让我们逐步考虑

1. 替换并评估a
2. 替换并评估b
3. 不带参数地评估（步骤的结果）2（这称为调用）
4. 替换并评估^
5. 使用参数1 和3 评估4

所以最后一个运算符是名为^的值

接下来，a[b]()的最后一个运算符是什么？

1. 替换并评估a
2. 替换并评估b
3. 替换并评估[
4. 使用参数（步骤结果）1 和（步骤结果）2 评估（步骤结果）3
5. 评估（步骤的结果）4

在这种情况下（步骤的结果）4 具有方便的名称 a[b]。

因此，最后一个运算符是对a[b] 的调用（不带参数的评估）。

---

编辑：警告

我在这里简化了实际情况，因为由于 R 的特殊性，函数参数作为未计算的（环境，表达式）对传递给函数（运算符），（而不是通过引用或值），而'commit' 的顺序与上面的大致相同，真正的调度顺序实际上是相反的——甚至错过了步骤。不过，您现在不必担心。

Answer 2

也许不是“优先”问题，而是解析问题。 （但仔细想想，这似乎是优先级，并且是由于需要完成 "[" 和 "]" 之间的所有参数的参数匹配。）在第一个实例中，解析树构造为：

            `^`
            /  \
           a    b

> substitute(a^b())[1]
`^`()
> substitute(a^b())[[1]]
`^`
> substitute(a^b())[[2]]
a
> substitute(a^b())[[3]]
b()

在第二种情况下，它被构造为

             a[b]
            /
           NULL

但第一个元素也有一个结构：

            `[`
            / \
           a   b

> substitute(a[b]())[[1]][[1]]
`[`
> substitute(a[b]())[[1]][[2]]
a
> substitute(a[b]())[[1]][[3]]
b

我认为由于两个函数（^ 和[）可能会出现歧义，只有后者可以实际提供函数，因此需要先对其进行处理。 a^b 的求值结果永远不可能是一个函数，所以将其处理为 ^(a, b() )

当真正让这样的东西真正起作用时，我认为第二个不是很有用。为了从工作区中提取和替换，您需要一个额外的提取步骤：

b <- list(mean)
> eval( substitute(a^b(1:10) , list(a=2) ))
Error in eval(expr, envir, enclos) : could not find function "b"
> eval( substitute(a^b[[1]](1:10) , list(a=2) ))
[1] 45.25483

按照@hadley 的建议，我从 pryr 复制了他的 ast 函数，它的配套函数 call_tree 位于 draw_tree.r 模块的 the pryr repository at github 中。我需要这样做，因为我在路上，我的笔记本电脑仍然停留在没有 pryr 二进制文件的过时 R 版本。还需要安装和加载 pkg:stringr 以获取str_c。

这样我们就可以看出区别了：

ast(a[b]())
\- ()
 \- ()
  \- `[
  \- `a
  \- `b 
ast(a^b())
\- ()
 \- `^
 \- `a
 \- ()
  \- `b 

漂亮的@hadley。