Środowiska jako obiekty

Część sekcji Programowanie obiektowe ścieżki R w Coddy. Lekcja 18 z 57.

Środowisko to zbiór nazwanych wartości, podobny do listy, tworzony za pomocą new.env(). Różnica polega na tym, że środowisko nigdy nie jest kopiowane: każda zmienna, która się do niego odwołuje, widzi ten sam obiekt, więc zmiana wprowadzona za pomocą jednej nazwy jest widoczna za pomocą wszystkich:

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)

Wynik:

[1] 99
[1] 1

Funkcja, która otrzymuje środowisko, zmienia obiekt wywołującego. Nie musi niczego zwracać, a wywołujący nie przypisuje wyniku:

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

Wynik:

[1] 20

assign(), get() i exists() działają z nazwą przechowywaną w zmiennej, a ls() wyświetla nazwy w środowisku w posortowanej kolejności:

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))

Wynik:

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

Środowisko z atrybutem klasy jest obiektem S3 o semantyce referencyjnej: jego metody działają jak zwykle, a funkcje, które je zmieniają, robią to w miejscu:

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

Wynik:

wallet with 7 coins

Wyzwanie

Łatwy

Inwentarz to środowisko klasy inventory z jedną zmienną, items, będącą nazwaną wektorową tablicą liczbową stanu zapasów. Uzupełnij plik Inventory.R:

new_inventory() tworzy środowisko z pustym items (c() jest w porządku) oraz klasą.
add_stock(inv, item, n) dodaje n do stanu zapasów danego przedmiotu, zaczynając od 0 w przypadku nowego przedmiotu.
take_stock(inv, item, n) odejmuje n i zwraca TRUE, gdy zapasów jest wystarczająco dużo; w przeciwnym razie niczego nie zmienia i zwraca FALSE.
stock_of(inv, item) zwraca stan zapasów; dla nieznanego przedmiotu zwraca 0.

Funkcje zmieniają inwentarz w miejscu i go nie zwracają. Dostarczony kod odczytuje polecenia add apple 5 i take apple 2, wyświetla wynik każdego polecenia take, a następnie każdy przedmiot w kolejności alfabetycznej.

Twój kod umieść w pliku Inventory.R. Plik main.R zawiera dostarczony kod wejścia/wyjścia i nie można go edytować.

Spróbuj swoich sił

source("Inventory.R")

# Dostarczony kod wejścia/wyjścia: pozostaw go bez zmian
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 = "")