R中关于函数参数的困惑

Question

如果我声明一个函数，我可以引用之前的参数：

blah <- function( a=1, b=a ) { print(sprintf("a=%d, b=%d", a, b)) }

输出为：

> blah(10)
[1] "a=10, b=10"
> blah(10, b=30)
[1] "a=10, b=30"

然而，以下内容无法正常工作：

> blah(a=10, b=a)
Error in sprintf("a=%d, b=%d", a, b) : object 'a' not found

实际上，这更或多或少是人们所期望的；那么为什么声明blah <- function(a=10, b=a)会起作用？为什么这里的作用域与调用函数时不同？

另外，为什么只有在调用sprintf时才出现错误？为什么不在调用函数时立即抛出错误？我很困惑。

编辑：

在这里解释我的困惑。当我声明一个函数时，参数不会被评估。R具有惰性求值，变量在需要时才会被评估。考虑一下：

> blah <- function( a=1, b=print("foo") ) { print( "So far, so good") ; print( b )  }
>

没有进行评估。现在我正在调用 blah：

> blah()
[1] "So far, so good"
[1] "foo"
[1] "foo"

函数中的第一条语句被执行，然后是print("foo")。然而，在此时，a已经在函数作用域中。那么为什么b=a不会被执行呢？当它发生时，我们已经在函数中了，a已经被声明了。 编辑2： 在您得出错误结论之前，请注意，在R函数声明中引用先前的参数完全没有问题，这是由于R的惰性评估。我不明白的是，为什么在函数声明中它可以工作，但在调用时却不能。我并不是说它应该或不应该工作，只是想知道作用域的基本机制。

- January

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你的环境中没有变量"a"，所以才会出现这个错误。如果你首先定义a = 150，那么它就可以工作了。你函数中的"a"和环境中的"a"是不同的对象。 - user3710546

那么为什么当我声明一个函数时它就能工作呢？ - January

好的，确实如此，请自行尝试。 - January

在一个干净的 R 会话中，定义 blah <- function(a=10, b=a) { }，然后执行 ls()。 - user3710546

当我这样做时，我只看到一个对象，“blah”。 - January

Answer 1

这两个表达式被评估的位置不同。当你调用一个函数时，参数在当前作用域中被评估。当你定义一个函数时，参数在函数作用域内被评估。通常情况下，这是你想要的行为。

因此，当你调用函数时，预期你控制所有传递给函数的值。你不应该知道函数内部正在使用哪些变量。使用延迟评估，这个结构也可以工作：

blah <- function( a=1, b=x ) {
   x < a+10
   print(sprintf("a=%d, b=%d", a, b))
}
blah(1)

因此，尝试调用

blah(1, b=x+5)

从技术上讲，你甚至不应该知道函数内部存在变量x，因此这样做甚至更加没有意义。

通过这个例子，你可以看到环境的差异。在这里，我们使用parent.frame()来获取调用函数的环境。

myenv <- function() parent.frame()
foo <- function( a=myenv() ) {
    print(environment())
    print(a)
}
foo()
# <environment: 0x10c8b1948>
# <environment: 0x10c8b1948>
foo( a=myenv() )
# <environment: 0x10bd85ad8>
# <environment: R_GlobalEnv>

因此，默认参数值时，函数在与其自身相同的环境中运行。当您显式传递参数时，它将在调用它的环境中运行（在这种情况下，是全局环境）。

这意味着，当调用一个函数并设置其他参数值时，您不能使用函数参数的名称作为变量名。

- MrFlick

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谢谢，那就是我问题的答案。 - January

Answer 2

当您执行以下操作时：

> blah(a=10, b=a)

你正在说：我在我的全局环境中有一个值为10，并将其赋值给参数a。我在我的全局环境中有一个a变量，并将其值赋给参数b。

变量a与函数的参数a完全不同！如果未定义变量a并且想要将其传递给函数，则R会报错。

通过执行以下操作，您将遇到完全相同的错误：

 > blah(a=10, b=nonExistingVariable)
 Error in sprintf("a=%d, b=%d", a, b) : object 'NonExistingVariable' not found

- Colonel Beauvel

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我认为代码的最后一行比任何解释都更明确，我会缩短我的解释。 - Colonel Beauvel

好的，那么为什么 blah <- function(a=1, b=a) 能够工作呢？ - January

在一月份，你定义了一个函数并将其分配给变量 blah，但你没有使用这个函数。 - Colonel Beauvel