R ggplot2 奇怪行为。看起来它是通过引用传递的。

Question

我将尝试复制ggplot对象，然后更改新复制对象的某些属性，例如将颜色线条更改为红色。

假设这段代码：

df = data.frame(cbind(x=1:10, y=1:10))
a = ggplot(df, aes(x=x, y=y)) + geom_line()
b = a

然后，如果我改变变量a的线条颜色。

a$layers[[1]]$geom_params$colour = "red"

它还改变了b的颜色。

> b$layers[[1]]$geom_params$colour 
[1] "red"    # why it is not "black"?  

我希望能够有两个不同属性的对象a和b。为了正确地实现这一点，我需要再次调用绘图命令，并使用b = ggplot(df, aes(xy, y=z)) + geom_line()来绘制b的图形。然而，在算法的这个阶段，没有办法知道绘图命令ggplot(df, aes(x=x, y=y)) + geom_line()的内容。

你知道这是怎么回事吗？ggplot对象是否以不同的方式处理？

谢谢！

- Daniel Bonetti

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嗯，我同意这有点可怕，但是如果你看一下 str(a)，你会注意到这些层是原型对象，所以这很可能解释了为什么你会看到这种行为。 - joran

Answer 1

问题出在ggplot使用proto库来模拟面向对象的对象。proto库依赖于环境来收集对象的变量。由于环境是通过引用传递的，这就是你看到的行为的原因（也是没有人建议以这种方式更改层属性的原因之一）。

无论如何，我们可以从proto文档中调整一个示例，尝试创建ggplot对象的层的深度副本。这应该会“断开”它们之间的关联。这是这样一个辅助函数。

duplicate.ggplot<-function(x) {
    require(proto)
    r<-x
    r$layers <- lapply(r$layers, function(x) {
        as.proto(as.list(x), parent=x)
    })
    r
}

所以，如果我们运行

df = data.frame(cbind(x=1:10, y=1:10))
a = ggplot(df, aes(x=x, y=y)) + geom_line()
b = a
c = duplicate.ggplot(a)

a$layers[[1]]$geom_params$colour = "red"

如果我们将这三个都绘制出来，会得到

这表明我们可以独立地改变 "c" 而不影响 "a"。

- MrFlick

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不错。我在思考是否有一种规范的方法可以在 R 级别（而不是 C 级别）执行赋值操作，以确保复制被创建。 - joran

@joran 我不知道如何在R代码中强制执行环境的深拷贝，但这并不意味着它不存在。 - MrFlick

非常好的解释。非常感谢！ - Daniel Bonetti

这个不再起作用了。显示出错信息 "在 assign(s, x[[s]], envir = envir) 中，'envir' 参数无效"。有没有什么修复的想法？ - Jan Stanstrup

Answer 2

忽略ggplot的细节，有一个简单的技巧可以在R中深度复制（几乎）任何对象:

obj_copy <- unserialize(serialize(obj, NULL))

这将对象序列化为适合写入磁盘的二进制表示，并从该表示重构对象。它相当于将对象保存到文件中，然后再次加载它（即saveRDS后面跟readRDS），只是它实际上从未保存到文件中。这可能不是最有效的解决方案，但它应该适用于几乎任何可以保存到文件中的对象。

您可以使用这个技巧定义一个deepcopy函数：

deepcopy <- function(p) {
    unserialize(serialize(p, NULL))
}

这似乎成功地打破了相关ggplot之间的链接。

显然，对于无法序列化的对象，例如来自bigmemory包的大矩阵，此方法将无法使用。

- Ryan C. Thompson