为什么替换函数的参数不被懒惰地评估？

Question

考虑以下简单函数：

f <- function(x, value){print(x);print(substitute(value))}

参数x 最终将由print 评估，但value 永远不会。所以我们可以得到这样的结果：

> f(a, a)  
Error in print(x) : object 'a' not found  
> f(3, a)  
[1] 3  
a  
> f(1+1, 1+1)  
[1] 2  
1 + 1  
> f(1+1, 1+"one")  
[1] 2  
1 + "one"

一切如预期。

现在考虑替换函数中的相同函数体：

'g<-' <- function(x, value){print(x);print(substitute(value))}

（单引号应该是花式引号）

让我们试试吧：

> x <- 3  
> g(x) <- 4  
[1] 3  
[1] 4  

到目前为止没有什么异常......

> g(x) <- a  
Error: object 'a' not found  

这是出乎意料的。名称a 应打印为语言对象。

> g(x) <- 1+1  
[1] 4  
1 + 1  

这没关系，因为x 以前的值是4。请注意通过未计算的表达式。

最终测试：

> g(x) <- 1+"one"  
Error in 1 + "one" : non-numeric argument to binary operator  

等一下……它为什么要尝试评估这个表达式？

那么问题是：错误还是功能？这里发生了什么？我希望一些 guru 用户能够对 R 的 promise 和惰性评估有所了解。或者我们可能会认为这是一个错误。

Answer 1

我们可以将问题简化为一个稍微简单的例子：

g <- function(x, value)
'g<-' <- function(x, value) x
x <- 3

# Works
g(x, a)
`g<-`(x, a)

# Fails
g(x) <- a

这表明 R 在评估替换函数时正在做一些特殊的事情：我怀疑它会评估所有参数。我不知道为什么，但 C 代码中的 cmets（https://github.com/wch/r-source/blob/trunk/src/main/eval.c#L1656 和 https://github.com/wch/r-source/blob/trunk/src/main/eval.c#L1181）表明可能是为了确保其他中间变量不会被意外修改。

Luke Tierney 对当前方法的缺点进行了长篇评论，并说明了可以使用替换函数的一些更复杂的方法：

这里的方法有两个问题：

复杂赋值中的复杂赋值，例如 f(x, y[] <- 1) <- 3，可能会导致值临时 用于覆盖外部赋值的变量和 然后被内部删除。这可以通过以下方式解决 使用多个临时人员或为此使用承诺 变量，就像为 RHS 所做的那样。打印的 错误消息中的替换函数调用可能需要 有待调整。

使用f(g(x, z), y) <- w 形式的赋值 的z 将计算两次，一次用于调用g(x, z) 一次用于调用替换函数g<-。它 可能可以通过使用承诺来解决这个问题。 使用更多的临时人员是行不通的，因为它会搞砸 使用替代和/或的替换函数 非标准评估（并且有一些软件包可以 那 -- igraph 是其中之一）。

Answer 2

我认为关键可以在此评论中找到，从 line 1682 of "eval.c" 开始（紧接着是赋值操作的 RHS 评估）：

/* It's important that the rhs get evaluated first because
assignment is right associative i.e. a <- b <- c is parsed as
a <- (b <- c). */

PROTECT(saverhs = rhs = eval(CADR(args), rho));

我们希望如果我们执行g(x) <- a <- b <- 4 + 5，a 和b 都将被赋值为9；这实际上就是发生的事情。

显然，R 确保这种一致行为的方式是始终先评估分配的 RHS，然后再执行其余的分配。如果该评估失败（例如当您尝试类似g(x) <- 1 + "a" 时），则会引发错误并且不会进行分配。

Answer 3

我将在这里冒险，所以请有更多知识的人随时评论/编辑。

请注意，当您运行时

'g<-' <- function(x, value){print(x);print(substitute(value))}
x <- 1
g(x) <- 5

副作用是 5 被分配给 x。因此，必须对两者进行评估。但是如果你再跑

'g<-'(x,10)

x 和 10 的值都被打印出来，但 x 的值保持不变。

推测：

因此解析器会区分您是在进行实际分配的过程中调用g<-，还是直接调用g<-。