将列动态添加到 xts 对象

Question

如果您提前知道列的名称，那么将列添加到 xts 对象很简单。例如，添加一个名为“b”的列：

n <- 5
x <- merge(xts(order.by = as.Date('2015-1-1') + 1:n), a = rnorm(n))
x$b <- rnorm(n)

添加动态命名的列（即名称仅在运行时知道的列）更难：

new.col.name <- 'c' # known only at runtime
x[, new.col.name] <- rnorm(n) # this generates an error

一种方法是添加一个具有临时名称的列，然后重命名它：

stopifnot(!('tmp' %in% names(x)))
x$tmp <- rnorm(n)
names(x)[names(x) == 'tmp'] <- new.col.name

有没有更好的方法来做到这一点？ （另外，分配给 xts 对象的names 是否会导致生成对象的副本？因此，例如，如果n 非常大，上述方法是否可以正常工作？）

Answer 1

最简单/最清晰的做法是在将新列转换为矩阵之后将原始对象与新列合并（这样您就可以设置列名）。

set.seed(21)
newData <- rnorm(n)
x1 <- merge(x, matrix(newData, ncol=1, dimnames=list(NULL, new.col.name)))
# another way to do the same thing
dim(newData) <- c(nrow(x), 1)
colnames(newData) <- new.col.name
x2 <- merge(x, newData)

回答您的第二个问题：是的，在 xts 对象上分配名称（和 colnames）会创建一个副本。您可以通过使用tracemem 和gc 的输出来查看它。

> R -q  # new R session
R> x <- xts::.xts(1:1e6, 1:1e6)
R> tracemem(x)
[1] "<0x2892400>"
R> gc()
          used (Mb) gc trigger (Mb) max used (Mb)
Ncells  259260 13.9     592000 31.7   350000 18.7
Vcells 1445207 11.1    4403055 33.6  3445276 26.3
R> colnames(x) <- "hi"
tracemem[0x2892400 -> 0x24c1ad0]: 
tracemem[0x24c1ad0 -> 0x2c62d30]: colnames<- 
tracemem[0x2c62d30 -> 0x3033660]: dimnames<-.xts dimnames<- colnames<- 
tracemem[0x3033660 -> 0x3403f90]: dimnames<-.xts dimnames<- colnames<- 
tracemem[0x3403f90 -> 0x37d48c0]: colnames<- dimnames<-.xts dimnames<- colnames<- 
tracemem[0x37d48c0 -> 0x3033660]: dimnames<-.xts dimnames<- colnames<- 
R> gc()
          used (Mb) gc trigger (Mb) max used (Mb)
Ncells  259696 13.9     592000 31.7   350000 18.7
Vcells 1445750 11.1    4403055 33.6  3949359 30.2
R> print(object.size(x), units="Mb")
7.6 Mb

您可以看到colnames<- 调用导致使用约 4MB 的额外内存（“最大使用量 (Mb)”增加了该数量）。整个 xts 对象约为 8MB，其中一半是coredata，另一半是index。所以使用的4MB额外内存是复制coredata。

如果要避免复制，可以手动设置。但要小心，因为您可能会做一些否则会被colnames<-.xts 中的“检查”发现的事情。

> R -q  # new R session
R> x <- xts::.xts(1:1e6, 1:1e6)
R> tracemem(x)
[1] "<0x2cc5330>"
R> gc()
          used (Mb) gc trigger (Mb) max used (Mb)
Ncells  256397 13.7     592000 31.7   350000 18.7
Vcells 1440915 11.0    4397699 33.6  3441761 26.3
R> attr(x, 'dimnames') <- list(NULL, "hi")
tracemem[0x2cc5330 -> 0x28f4a00]: 
R> gc()
          used (Mb) gc trigger (Mb) max used (Mb)
Ncells  256403 13.7     592000 31.7   350000 18.7
Vcells 1440916 11.0    4397699 33.6  3441761 26.3
R> print(object.size(x), units="Mb")
7.6 Mb

Answer 2

我相信没有好的选择，但是列名只是一个属性，所以修改起来很便宜，而且不会复制。 （编辑： 呃-哦，刚刚看到我似乎在说与 Joshua 相反的说法。--> 参见 cmets 中的讨论。似乎 dimnames.xts 不仅仅设置一个属性，而且确实涉及复制基础数据，所以要小心。）

您也可以使用cbind()，它是merge.xts 的同义词，但是（AFAIK）它对您展示的x$b 方法没有任何优势：

n <- 5
x <- merge(xts(order.by = as.Date('2015-1-1') + 1:n), a = rnorm(n))
x$b <- rnorm(n)
x = cbind(x, c = rnorm(n))
colnames(x)[3] = "real name"

我还展示了一种更改列名的方法。如果您不知道它是第 3 列，那么通用方法是：colnames(x)[length(colnames(x))] = "real name"