构造函数

本课属于 Coddy R 学习旅程的“面向对象编程”单元。第 3 课，共 57 课。

因为 R 从不检查 S3 对象的字段，所以同一类的每个对象都应该由一个函数构建，这个函数叫作构造函数。按照惯例，底层构造函数的名称由 new_ 加类名组成。它将每个字段作为参数，使用 stopifnot() 检查类型，并返回对象：

new_money <- function(amount = double(), currency = character()) {
  stopifnot(is.double(amount), is.character(currency))
  structure(list(amount = amount, currency = currency), class = "money")
}
m <- new_money(9.5, "EUR")
cat(m$amount, m$currency)

输出：

9.5 EUR

stopifnot() 会在某个条件不为 TRUE 时停止程序，并在消息中指出未通过的检查。类型错误会在创建对象时立即被捕获，而不是等到其他函数使用它时才发现：

new_money <- function(amount = double(), currency = character()) {
  stopifnot(is.double(amount), is.character(currency))
  structure(list(amount = amount, currency = currency), class = "money")
}
m <- new_money("9.5", "EUR")

输出：

Error in new_money("9.5", "EUR") : is.double(amount) is not TRUE
Calls: new_money -> stopifnot
Execution halted

构造函数是类中唯一调用 structure() 的地方，因此每个对象都有相同的字段，且顺序相同。需要创建许多对象的代码会在循环中调用它，或使用 lapply() 调用它：

new_point <- function(x = 0, y = 0) {
  stopifnot(is.numeric(x), is.numeric(y))
  structure(list(x = x, y = y), class = "point")
}
pts <- lapply(1:3, function(i) new_point(i, i * i))
for (p in pts) cat(p$x, p$y, "\n")

输出：

1 1 
2 4 
3 9

S3 对象不一定是列表。构造函数可以为普通向量添加标签，并将额外信息存储为属性，这正是 R 自带的因子和日期的工作方式。attr(x, "unit") 用于读取属性：

new_distance <- function(value = double(), unit = "m") {
  stopifnot(is.double(value), is.character(unit))
  structure(value, unit = unit, class = "distance")
}
d <- new_distance(c(1.5, 2), "km")
print(attr(d, "unit"))
print(unclass(d)[2] * 1000)

输出：

[1] "km"
[1] 2000

挑战

简单

完成构造函数 new_book(title, author, pages)，并将代码放在 Book.R 中。它使用 stopifnot() 检查 title 和 author 是否为字符类型，以及 pages 是否为数值类型，并返回一个包含这三个字段且类为 book 的列表。然后完成 book_label(b)，让它返回 Dune by Frank Herbert, 412 pages。

提供的代码会读取格式为 title;author;pages 的行。如果 pages 由数字组成，就将其作为数字传入，否则传入原始文本。对于每个对象，代码会输出 book: 和标签；如果构造函数停止运行，则输出 rejected: 和标题。

你的代码应写在 Book.R 中。main.R 包含提供的输入/输出代码，不能编辑。

亲手试试

source("Book.R")

# 提供的输入和输出代码：保持原样。
input <- suppressWarnings(readLines(file("stdin")))
for (line in input) {
  p <- strsplit(line, ";")[[1]]
  pages <- if (grepl("^[0-9]+$", p[3])) as.numeric(p[3]) else p[3]
  b <- tryCatch(new_book(p[1], p[2], pages), error = function(e) NULL)
  if (is.null(b)) {
    cat("rejected: ", p[1], "\n", sep = "")
  } else {
    cat(class(b), ": ", book_label(b), "\n", sep = "")
  }
}