S4-Klassen definieren

Teil des Abschnitts Objektorientierte Programmierung der R-Journey von Coddy. Lektion 22 von 57.

S4 ist das formale Objektsystem von R. setClass() deklariert eine Klasse mit benannten Slots und dem Typ jedes einzelnen, und new() erstellt ein Objekt. Der Operator @ liest einen Slot:

setClass("Person", slots = c(name = "character", age = "numeric"))
ada <- new("Person", name = "Ada", age = 36)
cat(ada@name, "is", ada@age)

Ausgabe:

Ada is 36

setClass() gibt auch eine Generator-Funktion zurück. Weise sie einem Namen zu, normalerweise dem Klassennamen, und rufe sie wie einen Konstruktor auf:

Person <- setClass("Person", slots = c(name = "character", age = "numeric"))
bo <- Person(name = "Bo", age = 7)
print(bo@age + 1)
print(is(bo, "Person"))

Ausgabe:

[1] 8
[1] TRUE

Im Gegensatz zu S3 überprüft R die Slots. Ein unbekannter Slot oder ein Wert vom falschen Typ bricht new() mit einem Fehler ab, sodass ein S4-Objekt immer die Form hat, die seine Klasse deklariert:

setClass("Person", slots = c(name = "character", age = "numeric"))
p <- new("Person", name = "Cy", age = "ten")

Ausgabe:

Error in validObject(.Object) : 
  invalid class “Person” object: invalid object for slot "age" in class "Person": got class "character", should be or extend class "numeric"
Calls: new -> initialize -> initialize -> validObject
Execution halted

Ein Slot, dem kein Wert zugewiesen wird, erhält einen leeren Wert seines Typs, zum Beispiel character(0). prototype legt stattdessen tatsächliche Standardwerte fest. Älterer Code deklariert die Slots mit representation(), was dasselbe bedeutet wie slots:

setClass("Task", slots = c(title = "character", done = "logical"),
         prototype = list(done = FALSE))
setClass("Note", representation(text = "character"))
t <- new("Task", title = "Write report")
print(t@done)
print(length(new("Note")@text))

Ausgabe:

[1] FALSE
[1] 0

Aufgabe

Einfach

Deklariere die S4-Klasse Book in Book.R mit drei Slots: title und author vom Typ character sowie pages vom Typ numeric. Vervollständige dann book_label(b), das die Slots mit @ ausliest und Dune by Frank Herbert (412 pages) zurückgibt.

Der bereitgestellte Code liest Zeilen im Format title;author;pages, erstellt jedes Buch mit new("Book", ...), gibt dessen Beschriftung aus und schließlich die Slotnamen der Klasse.

Dein Code gehört in Book.R. main.R enthält den bereitgestellten Eingabe-/Ausgabecode und kann nicht bearbeitet werden.

Probier es selbst

source("Book.R")

# Vorgegebener Eingabe-/Ausgabecode: unverändert lassen
input <- suppressWarnings(readLines(file("stdin")))
for (line in input) {
  p <- strsplit(line, ";")[[1]]
  b <- new("Book", title = p[1], author = p[2], pages = as.numeric(p[3]))
  cat(book_label(b), "\n", sep = "")
}
cat("slots: ", paste(slotNames("Book"), collapse = ", "), "\n", sep = "")