Обобщённые функции и UseMethod

Часть раздела Объектно-ориентированное программирование путешествия по R на Coddy. Урок 7 из 57.

Обобщённая функция — это функция, тело которой содержит UseMethod("name"). При вызове она проверяет класс своего первого аргумента и вызывает метод name.class. print() и format() работают именно так; ты тоже можешь написать собственные обобщённые функции:

speak <- function(x) UseMethod("speak")
speak.dog <- function(x) paste(x$name, "says woof")
speak.cat <- function(x) paste(x$name, "says meow")
rex <- structure(list(name = "Rex"), class = "dog")
tom <- structure(list(name = "Tom"), class = "cat")
print(speak(rex))
print(speak(tom))

Вывод:

[1] "Rex says woof"
[1] "Tom says meow"

Вызывающий код записывает один вызов, и каждый объект отвечает по-своему. Это полиморфизм: коду, который проходит циклом по смешанному списку, не нужен if для каждого класса:

speak <- function(x) UseMethod("speak")
speak.dog <- function(x) paste(x$name, "says woof")
speak.cat <- function(x) paste(x$name, "says meow")
pets <- list(structure(list(name = "Rex"), class = "dog"),
             structure(list(name = "Tom"), class = "cat"),
             structure(list(name = "Bo"), class = "dog"))
for (p in pets) cat(speak(p), "\n")

Вывод:

Rex says woof 
Tom says meow 
Bo says woof

Метод принимает аргументы обобщённой функции. Добавьте в обобщённую функцию параметр ..., чтобы методы могли принимать собственные дополнительные аргументы, например digits для круга:

area <- function(shape, ...) UseMethod("area")
area.square <- function(shape, ...) shape$side^2
area.circle <- function(shape, digits = 2, ...) round(pi * shape$r^2, digits)
sq <- structure(list(side = 3), class = "square")
ci <- structure(list(r = 1), class = "circle")
print(area(sq))
print(area(ci))
print(area(ci, digits = 4))

Вывод:

[1] 9
[1] 3.14
[1] 3.1416

UseMethod() передаёт вызов методу и не возвращается: результатом обобщённой функции становится то, что возвращает метод, а код после UseMethod() не выполняется. Поэтому обобщённая функция состоит из одной строки:

size <- function(x) {
  UseMethod("size")
  cat("this line never runs\n")
}
size.box <- function(x) x$w * x$h
b <- structure(list(w = 2, h = 5), class = "box")
print(size(b))

Результат:

[1] 10

Задание

Легко

Фигуры распределены по трём файлам. Реализуй обобщённую функцию area() в Shape.R, затем добавь методы area.circle() (пи, умноженное на квадрат радиуса) в Circle.R и area.rectangle() (ширина, умноженная на высоту) в Rectangle.R. Конструкторы уже предоставлены.

Предоставленный код считывает строки circle 2 или rectangle 3 4 и выводит класс и площадь каждой фигуры с точностью до двух знаков после запятой: circle: 12.57.

Твой код нужно поместить в Shape.R, Circle.R и Rectangle.R. В main.R находится предоставленный код ввода/вывода, его нельзя редактировать.

Попробуйте сами

source("Shape.R")
source("Circle.R")
source("Rectangle.R")

# Предоставленный код ввода-вывода: оставьте его без изменений
input <- suppressWarnings(readLines(file("stdin")))
for (line in input) {
  p <- strsplit(line, " ")[[1]]
  s <- if (p[1] == "circle") new_circle(as.numeric(p[2])) else new_rectangle(as.numeric(p[2]), as.numeric(p[3]))
  cat(sprintf("%s: %.2f", class(s), area(s)), "\n", sep = "")
}