【R语言】环境空间

一、环境空间的特点

环境空间是一种特殊类型的变量，它可以像其它变量一样被分配和操作，还可以以参数的形式传递给函数。

R语言中环境空间具有如下3个特点：

1、对象名称唯一性

此特点指的是在不同的环境空间中可以有同名的变量出现，但是在同一个环境空间内不允许有同名的变量出现，即使对同一个变量进行多次赋值操作，其每次赋值的内存地址也都不相同。

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# 定义变量x并查看其内存地址
x <- "你好，关关。"
data.table::address(x)
# 对x重新赋值然后查看其内存地址
x <- c(22,33,44,55)
data.table::address(x)

2、变量赋值传递性

如果把当前环境空间变量赋值给一个新变量，修改原有环境空间变量的值，则新环境空间中的变量值也会跟着改变。

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# 创建环境空间变量e1
e1 <- new.env()
# 将环境空间变量e1赋值给e2
e2 <- e1
# 给e1环境空间中的变量赋值
e1$x <- c(1,2,3)
# 查看e2中的变量x
e2$x
# 比较e1和e2是否相同
identical(e1, e2)
# 查看e1和e2的环境地址是否相同
data.table::address(e1)
data.table::address(e2)

3、结构层次性

在R语言的环境变量中，空环境是最顶层的环境空间，其次是base包的环境空间，最后是自定义的环境空间。可以通过递归查找父环境空间来查看整个环境空间的层次结构。

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# 删除当前环境空间里的所有对象
rm(list = ls())
# 创建新的环境空间对象e1
e1 <- new.env()
# 编写递归查找父空间的函数
parent.find <- function(e) {
    print(e)
    if (is.environment(e) & !identical(emptyenv(), e)) {
        parent.find(parent.env(e))
    }
}
# 递归查找环境空间e1的父空间
parent.find(e1)

从以上结果可知：内部环境e1的父环境是全局环境，接着是base包环境，和通过Autoloads函数加载的6个基础包环境（stats，graphics，grDevices，utils，datasets，methods），最顶层的是空环境。

二、环境空间种类

R语言中有5种环境：

全局环境 ：也叫用户环境，指在当前用户下R程序运行的环境空间。

内部环境：通过"new.env()"命令创建的环境空间，也可以是匿名的环境空间。

父环境：当前环境空间所处的上一层环境。

空环境 ：也叫顶层环境，指没有父环境的环境空间。

包环境：指R包封装的环境空间。

1、全局环境

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# 全局环境（当前环境）
environment()

2、内部环境

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e <- new.env()
e

3、父环境

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# 查看环境e的父环境
parent.env(e)

4、空环境

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emptyenv()

5、包环境

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baseenv()

三、环境空间的使用方法

R语言的base包有一些基础的函数，可以用来使用环境空间。

environment：查看函数的环境空间定义；

environmentName：查看环境空间的名字；

env.profile：查看环境空间的属性值；

new.env：创建一个新的环境空间；

is.environment：判断一个对象是否属于环境空间；

ls：列出当前环境空间中的所有对象；

search：查看当前环境空间中加载的R包；

exists：查看指定环境空间中的对象是否存在；

get：取出指定环境空间中的对象；

assign：给环境空间中的变量赋值；

rm：删除环境空间中的对象。

1、环境空间的访问

查看函数所在的环境空间

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# 查看mean函数所在的环境空间
environment(mean)

新建环境空间

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# 新建环境空间
e <- new.env(hash=T, parent = parent.frame(), size=29L)

判断是否是环境空间

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# 判断是否是环境空间
is.environment(e)

查看环境空间的属性

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# 查看环境空间的属性
env.profile(e)

设置环境空间的名字及查看其名字

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# 设置环境空间的名字及查看其名字
attr(e, "name") <- "Ning"
environmentName(e)

2、环境空间的对象操作

清除当期环境空间中定义的所有对象，并创建新对象

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# 清除当前环境空间中定义的所有对象，并创建新对象
rm(list = ls())
e1 <- new.env(hash=T, parent = parent.frame(), size = 29L)
e1

给环境空间添加变量

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# 给环境空间添加变量
e1$x <- c(2,3,5,7)
e1$y <- function(){
    "你好，关关。"
}
assign(x = "a", value = "你好，关关。", envir = e1)

查看当前环境空间和e1空间中的变量

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ls(e1)

查看环境空间中某个变量是否存在

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# 查看e1环境变量中x变量是否存在
exists("x", envir=e1)

取出环境空间中的变量值

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get("x", envir=e1)

给环境空间中的变量重新赋值

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assign(x = "x", value = c(1,2,3,4,6,7), envir = e1)
get("x", envir=e1)

删除环境空间中的变量

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rm(x, envir=e1)
ls(e1)