我希望在我的编译的C++代码中，检查R中是否加载了一个库包（如果没有，则加载它），从该库中调用一个函数，并将结果返回到我的C++代码中。
有人可以指导我吗？似乎有很多关于R和不同的调用方式的信息，但是我没有找到我想做的事情的确切方法。
谢谢。
2个回答
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Dirk提出了RInside可以让生活更轻松，但对于一些顽固分子...本质上来自于Writing R Extensions第8.1和8.2节，以及R附带的示例。下面的材料涵盖了构建和评估调用；处理返回值是不同（在某种意义上更容易）的话题。
安装设置
假设使用Linux/Mac平台。首先，R必须已被编译为允许链接到共享或静态R库。我使用R源代码的svn副本，在目录~/src/R-devel中工作。我切换到其他目录，称之为~/bin/R-devel，然后
~/src/R-devel/configure --enable-R-shlib
make -j
这将生成~/bin/R-devel/lib/libR.so；也许你正在使用的发行版已经具备此功能？-j标志可以并行运行make命令，从而大大加快构建速度。
有关嵌入示例，请参考~/src/R-devel/tests/Embedding中的示例，可使用cd ~/bin/R-devel/tests/Embedding && make进行编译。显然，这些示例的源代码非常有教育意义。
代码
为了说明，请创建一个名为embed.cpp的文件。首先包括定义R数据结构和R嵌入接口的头文件；它们位于bin/R-devel/include中，并作为主要文档。我们还有一个函数原型，用于执行所有工作。
#include <Rembedded.h>
#include <Rdefines.h>
static void doSplinesExample();
工作流程是启动R，执行工作，然后结束R：
int
main(int argc, char *argv[])
{
Rf_initEmbeddedR(argc, argv);
doSplinesExample();
Rf_endEmbeddedR(0);
return 0;
}
在嵌入下的示例包括调用library(splines)、设置命名选项，然后运行函数example("ns")。以下是执行此操作的例程。
static void
doSplinesExample()
{
SEXP e, result;
int errorOccurred;
// create and evaluate 'library(splines)'
PROTECT(e = lang2(install("library"), mkString("splines")));
R_tryEval(e, R_GlobalEnv, &errorOccurred);
if (errorOccurred) {
// handle error
}
UNPROTECT(1);
// 'options(FALSE)' ...
PROTECT(e = lang2(install("options"), ScalarLogical(0)));
// ... modified to 'options(example.ask=FALSE)' (this is obscure)
SET_TAG(CDR(e), install("example.ask"));
R_tryEval(e, R_GlobalEnv, NULL);
UNPROTECT(1);
// 'example("ns")'
PROTECT(e = lang2(install("example"), mkString("ns")));
R_tryEval(e, R_GlobalEnv, &errorOccurred);
UNPROTECT(1);
}
编译和运行
现在我们已经准备好将所有东西组合起来了。编译器需要知道头文件和库的位置。
g++ -I/home/user/bin/R-devel/include -L/home/user/bin/R-devel/lib -lR embed.cpp
编译后的应用程序需要在正确的环境中运行，例如正确设置 R_HOME；这可以很容易地安排（显然部署的应用程序希望采取更广泛的方法）：
R CMD ./a.out
根据您的目标，写作R扩展的第8节的某些部分可能并不相关，例如，回调函数需要实现R之上的GUI，但不需要评估简单代码块。
一些细节
稍微详细地讲解一下... SEXP（S表达式）是R表示基本类型（整数、逻辑、语言调用等）的数据结构。这行代码
PROTECT(e = lang2(install("library"), mkString("splines")));
生成一个符号库 library 和一个字符串 "splines"，并将它们置于由两个元素构成的语言结构中。这将构建一个未评估的语言对象，大致等同于 R 中的 quote(library("splines"))。lang2 返回一个已从 R 的内存池中分配的 SEXP，并且需要使用 PROTECT 保护免受垃圾收集。当内存不再需要保护时，PROTECT 将指向的地址添加到保护栈中，在弹出地址后，内存可用于其他用途（在几行下面用 UNPROTECT(1) 弹出）。该行
R_tryEval(e, R_GlobalEnv, &errorOccurred);
尝试在R的全局环境中评估e。如果发生错误，则将errorOccurred设置为非0。 R_tryEval返回表示函数结果的SEXP，但在此我们忽略它。因为我们不再需要为library("splines")分配内存，所以我们告诉R它不再受到PROTECT保护。
下一个代码块类似，评估options（example.ask = FALSE），但是调用的构造更加复杂。lang2创建的S表达式是一组对列表，概念上具有节点、左指针（CAR）和右指针（CDR）。 e的左指针指向符号options。 e的右指针指向对列表中的另一个节点，其左指针为FALSE（右指针为R_NilValue，表示语言表达式的结束）。 对列表的每个节点都可以有一个TAG，其含义取决于节点所起的作用。 在这里，我们附加参数名称。
SET_TAG(CDR(e), install("example.ask"));
options(example.ask=FALSE))，使用 NULL 表示忽略函数评估的成功或失败。另一种构造和评估调用的方法在 R-devel/tests/Embedding/RParseEval.c 中展示，这里做了一些修改。PROTECT(tmp = mkString("options(example.ask=FALSE)"));
PROTECT(e = R_ParseVector(tmp, 1, &status, R_NilValue));
R_tryEval(VECTOR_ELT(e, 0), R_GlobalEnv, NULL);
UNPROTECT(2);
但这似乎不是一个好的策略，因为它混合了R和C代码，并且不允许在R函数中使用计算参数。相反，应该在R中编写和管理R代码（例如创建一个带有执行复杂的R操作的函数的包），由您的C代码使用。
以上代码块的最后一个部分构造并评估example("ns")。Rf_tryEval返回函数调用的结果，因此
SEXP result;
PROTECT(result = Rf_tryEval(e, R_GlobalEnv, &errorOccurred));
// ...
UNPROTECT(1);
将其捕获以供后续处理。
- Martin Morgan
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有一个叫做Rcpp的工具可以让你轻松地用C++扩展R，并且可以让C++代码回调到R。软件包中包含了一些示例。
但是也许你真正想要的是保留你自己的C++程序（即你自己的main()），并调用R？这可以通过RInside最容易实现，它可以非常轻松地将R嵌入到你的C++应用程序中，测试库、加载（如果需要）和函数调用变得非常容易，而且其中包括了多达十几个的示例来帮助你。同时Rcpp还可以帮助你在C++和R之间传递结果。
编辑：由于Martin友善地展示了官方方式，我无法避免将其与RInside随附的示例之一进行对比。这是我曾经快速编写的东西，以帮助一个在r-help上询问如何加载（投资组合优化）库并使用它的人。它满足您的要求：加载库，在C++中访问一些数据，将权重向量从C++传递到R，部署R并获取结果。
// -*- mode: C++; c-indent-level: 4; c-basic-offset: 4; tab-width: 8; -*-
//
// Simple example for the repeated r-devel mails by Abhijit Bera
//
// Copyright (C) 2009 Dirk Eddelbuettel
// Copyright (C) 2010 - 2011 Dirk Eddelbuettel and Romain Francois
#include <RInside.h> // for the embedded R via RInside
int main(int argc, char *argv[]) {
try {
RInside R(argc, argv); // create an embedded R instance
std::string txt = "suppressMessages(library(fPortfolio))";
R.parseEvalQ(txt); // load library, no return value
txt = "M <- as.matrix(SWX.RET); print(head(M)); M";
// assign mat. M to NumericMatrix
Rcpp::NumericMatrix M = R.parseEval(txt);
std::cout << "M has "
<< M.nrow() << " rows and "
<< M.ncol() << " cols" << std::endl;
txt = "colnames(M)"; // assign columns names of M to ans and
// into string vector cnames
Rcpp::CharacterVector cnames = R.parseEval(txt);
for (int i=0; i<M.ncol(); i++) {
std::cout << "Column " << cnames[i]
<< " in row 42 has " << M(42,i) << std::endl;
}
} catch(std::exception& ex) {
std::cerr << "Exception caught: " << ex.what() << std::endl;
} catch(...) {
std::cerr << "Unknown exception caught" << std::endl;
}
exit(0);
}
这里有一个名为rinside_sample2.cpp的文件，而且包里面还有很多其他的例子。要构建它，只需要输入命令'make rinside_sample2'，因为提供的Makefile已经配置好了找到R、Rcpp和RInside。
- Dirk Eddelbuettel
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4我原本以为Rcpp也会嵌入(embedding)部分。因为你的回答明显更好，所以我删除了我的回答。 - David Heffernan
2Rcpp让你可以访问函数等内容，但如果你是从一个独立的C++程序来的，你实际上并没有一个R进程。R嵌入API提供了这个功能，而RInside通过抽象掉很多细节使其更易于使用。 - Dirk Eddelbuettel
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