סביבות כאובייקטים

חלק מהיחידה תכנות מונחה עצמים במסלול ה-R של Coddy. שיעור 18 מתוך 57.

סביבה היא אוסף של ערכים בעלי שמות, כמו רשימה, שנוצר באמצעות new.env(). ההבדל הוא שסביבה לעולם אינה מועתקת: כל משתנה שמפנה אליה רואה את אותו אובייקט, ולכן שינוי באמצעות שם אחד גלוי דרך כולם:

e <- new.env()
e$count <- 1
alias <- e
alias$count <- 99
print(e$count)
l <- list(count = 1)
copy <- l
copy$count <- 99
print(l$count)

פלט:

[1] 99
[1] 1

פונקציה שמקבלת סביבה משנה את האובייקט של הקורא לה. היא לא חייבת להחזיר דבר, והקורא לה לא מקצה תוצאה:

deposit <- function(acc, x) acc$balance <- acc$balance + x
acc <- new.env()
acc$balance <- 10
deposit(acc, 5)
deposit(acc, 5)
print(acc$balance)

פלט:

[1] 20

assign(),‏ get() ו-exists() פועלות עם שם המאוחסן במשתנה, ו-ls() מציגה את שמות המשתנים בסביבה לפי סדר ממוין:

e <- new.env()
for (fruit in c("pear", "apple")) assign(fruit, nchar(fruit), envir = e)
print(ls(e))
print(get("pear", envir = e))
print(exists("kiwi", envir = e))

פלט:

[1] "apple" "pear" 
[1] 4
[1] FALSE

סביבה עם מאפיין מחלקה היא אובייקט S3 בעל סמנטיקה של הפניה: המתודות שלו פועלות כרגיל, ופונקציות שמשנות אותו עושות זאת במקום:

new_wallet <- function(coins = 0) {
  w <- new.env()
  w$coins <- coins
  class(w) <- "wallet"
  w
}
print.wallet <- function(x, ...) {
  cat("wallet with", x$coins, "coins\n")
  invisible(x)
}
spend <- function(w, n) w$coins <- w$coins - n
w <- new_wallet(10)
spend(w, 3)
w

פלט:

wallet with 7 coins

אתגר

קל

מלאי הוא סביבה מהמחלקה inventory עם משתנה אחד, items, שהוא וקטור מספרי בעל שמות של פריטי מלאי. השלימו את Inventory.R:

new_inventory() יוצרת את הסביבה עם items ריק (c() מתאים) ואת המחלקה.
add_stock(inv, item, n) מוסיפה n למלאי של הפריט, החל מ-0 עבור פריט חדש.
take_stock(inv, item, n) מסירה n ומחזירה TRUE כשיש מספיק, אחרת אינה משנה דבר ומחזירה FALSE.
stock_of(inv, item) מחזירה את הכמות במלאי, 0 עבור פריט לא מוכר.

הפונקציות משנות את המלאי במקום ואינן מחזירות אותו. הקוד שסופק קורא פקודות add apple 5 ו-take apple 2, מדפיס את התוצאה של כל take, ואז את כל הפריטים בסדר אלפביתי.

יש לכתוב את הקוד שלך ב-Inventory.R. הקובץ main.R מכיל את קוד הקלט/פלט שסופק ואי אפשר לערוך אותו.

נסו בעצמכם

source("Inventory.R")

# קוד הקלט/פלט שסופק: יש להשאיר אותו כפי שהוא
input <- suppressWarnings(readLines(file("stdin")))
inv <- new_inventory()
for (line in input) {
  p <- strsplit(line, " ")[[1]]
  n <- as.numeric(p[3])
  if (p[1] == "add") add_stock(inv, p[2], n)
  if (p[1] == "take") cat("take ", p[2], ": ", if (take_stock(inv, p[2], n)) "ok" else "not enough", "\n", sep = "")
}
for (item in sort(names(inv$items))) cat(item, ": ", stock_of(inv, item), "\n", sep = "")