S4クラスの定義

CoddyのRジャーニー「オブジェクト指向プログラミング」セクションの一部。レッスン 22/57。

S4はRの正式なオブジェクトシステムです。setClass()は名前付きスロットと、それぞれの型を持つクラスを宣言し、new()はオブジェクトを作成します。@演算子はスロットを読み取ります：

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

出力：

Ada is 36

setClass()はジェネレーター関数も返します。通常はクラス名である名前に割り当て、コンストラクターのように呼び出します：

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

出力：

[1] 8
[1] TRUE

S3 とは異なり、R はスロットをチェックします。未知のスロットや誤った型の値があると、new() はエラーで停止するため、S4 オブジェクトは常にクラスが宣言した形状になります。

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

出力:

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

値が指定されていないスロットには、character(0) のように、その型の空の値が設定されます。prototype を使うと、代わりに実際のデフォルト値を設定できます。古いコードでは、representation() を使ってスロットを宣言しています。これは slots と同じ意味です。

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))

出力:

[1] FALSE
[1] 0

チャレンジ

簡単

Book クラスを Book.R で宣言し、3 つのスロットを定義してください。title と author の型は character、pages の型は numeric とします。次に、@ を使ってスロットを読み取り、Dune by Frank Herbert (412 pages) を返す book_label(b) を完成させてください。

用意されているコードは title;author;pages の形式の行を読み取り、new("Book", ...) で各書籍を作成し、そのラベルを出力して、最後にクラスのスロット名を出力します。

コードは Book.R に記述してください。main.R には用意されている入出力コードが含まれており、編集できません。

自分で試してみよう

source("Book.R")

# 提供された入出力コード: そのままにしておく
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 = "")