R中的全局变量和局部变量

Question

我是 R 的新手，我对 R 中局部变量和全局变量的使用感到很困惑。

我在网上看到一些帖子说如果我使用= 或<- 我将在当前环境中分配变量，而使用<<- 我可以在函数内部访问全局变量。

但是，我记得在 C++ 中，每当您在括号 {} 内声明一个变量时，就会出现局部变量，所以我想知道这对于 R 是否相同？还是只是为了R中的函数，我们才有了局部变量的概念。

我做了一个小实验，似乎表明只有括号是不够的，我有什么问题吗？

{
   x=matrix(1:10,2,5)
}
print(x[2,2])
[1] 4

Answer 1

在函数内部声明的变量是该函数的局部变量。例如：

foo <- function() {
    bar <- 1
}
foo()
bar

给出以下错误：Error: object 'bar' not found。

如果你想让bar 成为一个全局变量，你应该这样做：

foo <- function() {
    bar <<- 1
}
foo()
bar

在这种情况下，bar 可以从函数外部访问。

但是，与 C、C++ 或许多其他语言不同，括号不能确定变量的范围。比如下面的代码sn-p：

if (x > 10) {
    y <- 0
}
else {
    y <- 1
}

y 在if-else 语句之后仍然可以访问。

正如您所说，您还可以创建嵌套环境。您可以查看这两个链接以了解如何使用它们：

1. http://stat.ethz.ch/R-manual/R-devel/library/base/html/environment.html
2. http://stat.ethz.ch/R-manual/R-devel/library/base/html/get.html

这里有一个小例子：

test.env <- new.env()

assign('var', 100, envir=test.env)
# or simply
test.env$var <- 100

get('var') # var cannot be found since it is not defined in this environment
get('var', envir=test.env) # now it can be found

Answer 2

<- 在当前环境下赋值。

当你在一个函数中时，R 会为你创建一个新环境。默认情况下，它包含创建它的环境中的所有内容，因此您也可以使用这些变量，但您创建的任何新内容都不会写入全局环境。

在大多数情况下，<<- 将分配给已经在全局环境中的变量，或者在全局环境中创建一个变量，即使您在函数内部也是如此。然而，它并不像那样简单。它的作用是检查父环境以查找具有感兴趣名称的变量。如果它在您的父环境中找不到它，它会转到父环境的父环境（在创建函数时）并在那里查找。它继续向上到全局环境，如果在全局环境中找不到它，它将在全局环境中分配变量。

这可能说明正在发生的事情。

bar <- "global"
foo <- function(){
    bar <- "in foo"
    baz <- function(){
        bar <- "in baz - before <<-"
        bar <<- "in baz - after <<-"
        print(bar)
    }
    print(bar)
    baz()
    print(bar)
}
> bar
[1] "global"
> foo()
[1] "in foo"
[1] "in baz - before <<-"
[1] "in baz - after <<-"
> bar
[1] "global"

我们第一次打印 bar 我们还没有调用 foo 所以它应该仍然是全局的 - 这是有道理的。我们第二次在调用baz 之前打印它在foo 的内部，所以“in foo”的值是有意义的。下面是我们看到<<- 实际在做什么的地方。打印的下一个值是“in baz - <<- 之后。这是因为<<- 不查看当前环境（除非您在全局环境中，在这种情况下<<- 的行为类似于<-）。所以在baz 内部，bar 的值保持为“in baz - before baz，foo 内部的 bar 副本就会更改为“in baz”，但我们可以看到全局 bar 没有改变。这是因为foo 内部定义的bar 的副本在我们创建baz 时位于父环境中，因此这是<<- 看到的bar 的第一个副本，因此它分配给它的副本.所以<<- 不只是直接分配给全局环境。

<<- 很棘手，如果可以避免的话，我不建议使用它。如果您真的想分配给全局环境，您可以使用 assign 函数并明确告诉它您要全局分配。

现在我将<<- 更改为assign 语句，我们可以看到它有什么效果：

bar <- "global"
foo <- function(){
    bar <- "in foo"   
    baz <- function(){
        assign("bar", "in baz", envir = .GlobalEnv)
    }
    print(bar)
    baz()
    print(bar)
}
bar
#[1] "global"
foo()
#[1] "in foo"
#[1] "in foo"
bar
#[1] "in baz"

所以我们两次在foo 内打印 bar，即使在调用baz 之后，值也是“in foo”。这是因为 assign 甚至从未考虑过 foo 内部的 bar 的副本，因为我们告诉它确切的位置。但是，这一次全局环境中 bar 的值发生了变化，因为我们在那里显式分配了。

现在您还询问了创建局部变量的问题，您也可以很容易地做到这一点，而无需创建函数……我们只需要使用 local 函数。

bar <- "global"
# local will create a new environment for us to play in
local({
    bar <- "local"
    print(bar)
})
#[1] "local"
bar
#[1] "global"

Answer 3

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