R 语言输出与输入：print、cat 和 readline

R 中的打印是怎么工作的

R 有一个其他主流语言都没有的习惯：在控制台里，你根本不需要写打印语句。输入变量名，按下回车，R 就会打印它的值。这就是自动打印，也是 R 教程里到处都是单独表达式的原因。

但自动打印有一个严格的边界：它只对顶层的表达式生效。在 for 循环或函数体内部，单独的值会被求值，然后悄悄丢弃：

x <- 42
x

for (i in 1:3) {
    i
}

for (i in 1:3) {
    print(i)
}

单独的 x 会被打印（它在顶层），第一个循环什么也不输出，第二个循环输出 1、2、3，因为它显式地要求了打印。“我的循环运行了，却什么都不显示”是 R 中被问得最多的问题之一，而答案就是这些：在循环和函数内部，打印永远是你自己的事。（用 Rscript 运行脚本时也是如此：在控制台逐行运行时有输出的代码，放进循环里可能就没有输出了。）

print()：正式的那个

print() 按 R 看待一个值的方式来显示它，所以它适合用来查看数据，却不适合用来生成美观的输出：

print("hello")
print(c(10, 20, 30))
print(1:50)

有两点很显眼。字符串保留了引号：print() 展示的是忠实的表示形式，引号告诉你这是一个字符值。另外每一行都以 [1] 这样带方括号的数字开头：它是该行第一个元素的索引，所以当一个长向量换到新的一行时，每行的方括号会告诉你这一行从第几个元素接着开始。这是阅读向量的辅助信息，不是噪音。

如果你想要 print() 风格的输出但不要引号，print(x, quote = FALSE) 和 noquote(x) 都可以做到。不过到了这一步，你真正想要的通常是 cat()。

cat()：给人看的输出

cat()（concatenate-and-print，连接并打印）输出原始文本：没有引号、没有索引前缀，各个参数之间用空格连接。获得这种控制的代价是它不会替你添加任何东西，包括换行符：

cat("no newline here...")
cat("see how this ran on?\n")
cat("Name:", "Ada", "| Score:", 97, "\n")

忘记写 "\n" 是每个人用 cat() 时都会经历的一课：没有它，下一段输出就会粘在同一行上。养成用 "\n" 结束 cat() 调用的习惯。

两个函数在引号上的差别，本质上是显示内容的差别。print() 按你输入的样子显示转义序列；cat() 则会把它们渲染出来：

s <- "col1\tcol2\nval1\tval2"
print(s)
cat(s, "\n")

print() 在引号里原样显示 \t 和 \n，当你要调试一个字符串里到底有什么时很有用。cat() 把它们变成真正的制表符和真正的换行，当你要生成输出时很有用。按用途来选：print() 用来查看，cat() 用来展示。

格式化报告：sprintf() + cat()

cat() 用空格分隔参数的方式能做的有限。要得到对齐、格式化的输出，比如固定的小数位、补齐宽度的计数器，就用 sprintf() 构造字符串，再交给 cat()：

scores <- c(88.5, 92.25, 79)
students <- c("Ada", "Grace", "Edsger")

for (i in 1:3) {
    cat(sprintf("%-8s %6.2f\n", students[i], scores[i]))
}

%-8s 把每个名字补齐到 8 个字符，%6.2f 让每个分数宽度相同并保留两位小数，于是各列就对齐了。这一组合是 base R 中输出进度信息和小型文本报告的主力（格式代码的用法见字符串）。

message() 与 warning()：另一个通道

cat() 和 print() 写入标准输出，也就是存放程序结果的那条流。message() 和 warning() 写入标准错误，也就是用来说明运行情况的那条流：

cat("42\n")
message("finished computing the answer")

在屏幕上两者看起来差不多，但一旦输出被重定向，这种区分就很重要了：把脚本的 stdout 重定向到文件，42 会进入文件，而状态说明仍然留在终端上。经验法则是：结果用 cat() 输出到 stdout，说明用 message() 输出到 stderr。这也是为什么函数和包要用 message()（而不是 cat()）来和用户沟通才算得体：调用者可以用 suppressMessages() 让它安静下来，而不会丢掉真正的输出。

warning() 的语气更重，意思是“有点不对劲，但我继续执行了”。当脚本在 Rscript 下运行时，警告会被收集起来，在最后统一显示，而不是出现在中途（如何阅读它们见调试错误）。

读取用户输入：readline() 与 readLines()

要在交互式会话（R 控制台或 RStudio）中向用户提问，用 readline()。这些示例无法在嵌入的编辑器中运行，因为页面上的运行器没有输入面板，所以请在本地控制台里尝试：

# Interactive sessions only:
name <- readline("What is your name? ")
cat("Hello,", name, "\n")

age <- as.numeric(readline("Your age? "))
cat("Next year you'll be", age + 1, "\n")

有两点要记住。readline() 总是返回字符串：做数学运算之前要用 as.numeric() 转换，并检查结果是否为 NA，以防用户输入的不是数字。另外，在非交互式脚本中，readline() 根本不会等待输入，它会立刻返回 ""。

对于用 Rscript 运行、需要读取管道输入或键盘输入的脚本，要改为从标准输入读取：

# In a script run as: echo "Ada" | Rscript greet.R
line <- readLines(con = "stdin", n = 1)
cat("Hello,", line, "\n")

不带 n 的 readLines(con = "stdin") 会一直读取到输入结束，这是过滤器式脚本的标准写法。读取数据文件是另一回事，有更好的工具可用；当你的输入是数据集而不是键盘时，从 read-csv 开始。

要点回顾

• 自动打印只发生在顶层：在循环和函数内部，要自己调用 print() 或 cat()。
• print() 用来查看：字符串带引号，带 [1] 索引前缀，转义序列原样显示。
• cat() 用来展示：原始文本，参数之间用空格连接，"\n" 要你自己加。
• sprintf() + cat() 是 base R 中生成格式化、对齐输出的常用写法。
• 结果输出到 stdout（cat），说明输出到 stderr（message、warning）。
• 交互式输入用 readline()（返回的永远是字符串！）；Rscript 中用 readLines(con = "stdin")。

下一篇：运算符，包括算术运算符、比较运算符，以及驱动你写下的每一个条件的逻辑运算符。