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在修改属性时有没有防止“复制-修改”（copy-on-modify）的方法？

rmatrixcopy
4

以下代码中制作了矩阵的副本，这让我感到惊讶：

> (m <- matrix(1:12, nrow = 3))
     [,1] [,2] [,3] [,4]
[1,]    1    4    7   10
[2,]    2    5    8   11
[3,]    3    6    9   12
> tracemem(m)
[1] "<000001E2FC1E03D0>"
> str(m)
 int [1:3, 1:4] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ...
> attr(m, "dim") <- 4:3
tracemem[0x000001e2fc1e03d0 -> 0x000001e2fcb05008]: 
> m
     [,1] [,2] [,3]
[1,]    1    5    9
[2,]    2    6   10
[3,]    3    7   11
[4,]    4    8   12
> str(m)
 int [1:4, 1:3] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ...

这个有用吗？可以避免吗？

编辑：我跟GKi的结果不一样。

> sessionInfo()
R version 4.0.3 (2020-10-10)
Platform: x86_64-w64-mingw32/x64 (64-bit)
Running under: Windows 10 x64 (build 19041)

Matrix products: default

locale:
[1] LC_COLLATE=French_France.1252  LC_CTYPE=French_France.1252    LC_MONETARY=French_France.1252
[4] LC_NUMERIC=C                   LC_TIME=French_France.1252    

attached base packages:
[1] stats     graphics  grDevices utils     datasets  methods   base     

loaded via a namespace (and not attached):
[1] compiler_4.0.3 tools_4.0.3   
> m <- matrix(1:12, nrow = 3)
> tracemem(m)
[1] "<000001F8DB2C7D90>"
> attr(m, "dim") <- c(4, 3)
tracemem[0x000001f8db2c7d90 -> 0x000001f8db2d93f0]:

一个不同之处在于我不使用BLAS库……

2个回答
4
我使用的是R 3.6.3版本，确实会复制。如果想要修改属性而不进行复制，可以使用data.table包中的setattr函数：
library(data.table)

m <- matrix(1:12, nrow = 3)
.Internal(inspect(m))

setattr(m, "dim", c(4L,3L))
.Internal(inspect(m))
所以这是可以避免的。但它有用吗？你能说出为什么GKi似乎没有相同的结果吗？ - pietrodito
@pietrodito GKi使用另一个版本的R。是的，这很有用，可以避免复制。我用这种方法来更改一个大矩阵的属性，否则R会抛出错误“无法分配...”。 - Stéphane Laurent
我的意思是：在某些情况下，R复制数据框是否有用？我也使用R 4.0.3并且会进行复制... 这里有一些我们不理解或者没有明确指出的地方。 - pietrodito
3
在R语言中，复制-on-修改是最常见的复制模式；如果你想进行修改而不进行复制（称之为“浅复制”，可变对象，引用访问等），你需要特别注意（在编译的{C，C ++}代码内进行更改，或使用data.table的set *功能，或使用环境或引用类）。虽然复制-on-修改可能会浪费空间（如果您确实不需要保持原始对象不变），但它比引用访问更安全，后者需要用户自己确保不会意外修改对象。 - Ben Bolker
寻找3.6.3和4.0.x之间R的变化是很有趣的。我简要查看了NEWS文件，但没有找到相关内容。（我认为这样的更改将在此文件中列出，而不是在任何旧的NEWS文件中，因为3.6.3是4.0.0之前的最后一个版本。）由于这是一个相当微妙的差异，它可能已经作为其他事情的副作用而被更改，并且没有在NEWS中明确说明... - Ben Bolker
1
@Ben Bolker：我有R 4.0.3并且已经复制了一份。我猜GKi的答案可能有问题。 - pietrodito
2

在我的情况下，它并不是在复制数据:

m <- matrix(1:12, nrow = 3)
.Internal(inspect(m))
#@250ff98 13 INTSXP g0c4 [REF(1),ATT] (len=12, tl=0) 1,2,3,4,5,...
#ATTRIB:
#  @38da270 02 LISTSXP g0c0 [REF(1)] 
#    TAG: @194d610 01 SYMSXP g0c0 [MARK,REF(1171),LCK,gp=0x4000] "dim" (has value)
#    @38c3d88 13 INTSXP g0c1 [REF(65535)] (len=2, tl=0) 3,4

attr(m, "dim") <- 4:3
.Internal(inspect(m))
#@250ff98 13 INTSXP g0c4 [REF(1),ATT] (len=12, tl=0) 1,2,3,4,5,...
#ATTRIB:
#  @38da270 02 LISTSXP g0c0 [REF(1)] 
#    TAG: @194d610 01 SYMSXP g0c0 [MARK,REF(1171),LCK,gp=0x4000] "dim" (has value)
#    @38d9978 13 INTSXP g0c0 [REF(65535)]  4 : 3 (expanded)

这是@250ff98，并且之后仍然存在。它只是将dim从@38c3d88更改为@38d9978。

sessionInfo()
#R version 4.0.3 (2020-10-10)
#Platform: x86_64-pc-linux-gnu (64-bit)
#Running under: Debian GNU/Linux 10 (buster)
#
#Matrix products: default
#BLAS:   /usr/local/lib/R/lib/libRblas.so
#LAPACK: /usr/local/lib/R/lib/libRlapack.so
#
#locale:
# [1] LC_CTYPE=en_GB.UTF-8       LC_NUMERIC=C              
# [3] LC_TIME=en_GB.UTF-8        LC_COLLATE=en_GB.UTF-8    
# [5] LC_MONETARY=en_GB.UTF-8    LC_MESSAGES=en_GB.UTF-8   
# [7] LC_PAPER=en_GB.UTF-8       LC_NAME=C                 
# [9] LC_ADDRESS=C               LC_TELEPHONE=C            
#[11] LC_MEASUREMENT=en_GB.UTF-8 LC_IDENTIFICATION=C       
#
#attached base packages:
#[1] stats     graphics  grDevices utils     datasets  methods   base     
#
#loaded via a namespace (and not attached):
#[1] compiler_4.0.3 tools_4.0.3

与`tracemem`相同。
m <- matrix(1:12, nrow = 3)
tracemem(m)
#[1] "<0x289ff98>"
attr(m, "dim") <- 4:3
tracemem(m)
#[1] "<0x289ff98>"

但是，如果你在其中加入一个str(m)，它就会复制一份：

m <- matrix(1:12, nrow = 3)
tracemem(m)
#[1] "<0x28a01c8>"
str(m)
# int [1:3, 1:4] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ...
attr(m, "dim") <- 4:3
#tracemem[0x28a01c8 -> 0x2895608]:
你能解释一下 inspect 的输出吗？ - pietrodito
不幸的是，我没有找到关于inspect的文档，而.Internal则表示：“只有真正的R巫师才应该考虑使用此函数...”。我正在使用它，因为只有在使用了--enable-memory-profiling编译R时，tracemem才能工作。我希望以@开头的所有内容都是一个地址。 - GKi
你看到了吗？我使用相同版本的R，但结果与你的不同。 - pietrodito
是的，所以我问了：“为什么在一台电脑上R会进行复制修改，而在另一台电脑上却不会呢？”（原文链接：https://dev59.com/p1IG5IYBdhLWcg3whQSH） - GKi
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