使用Rcpp函数构建一个函数

Question

在R中存在一个函数可以创建另一个函数，例如：

create_ax2 <-  function(a) {

  ax2 <- function(x) {
    y <- a * x^2
    return(y)
  }

  return(ax2)
}

这导致的结果是：

> fun <- create_ax2(3)
> fun(1)
[1] 3
> fun(2)
[1] 12
> fun(2.5)
[1] 18.75

我有一个在R中创建函数的过程非常复杂，需要传入多个参数，设置返回函数中使用的某些常量，进行一些中间计算等等...但结果是一个非常慢的函数。因此，我尝试将代码翻译成C++，并与Rcpp一起使用。然而，我无法想出一种在C++函数内部构建函数并将其返回以在R中使用的方法。

以下是我目前的情况：

Rcpp::Function createax2Rcpp(int a) {

  double ax2(double x) {
    return(a * pow(x, 2));
  };

  return (ax2);
}

这让我报错“此处不允许定义函数”，我不知道如何创建该函数。

编辑：问题RcppArmadillo pass user-defined function接近答案，但据我所知，它只提供了一种将C++函数传递给R的方法。它没有提供在将C++函数传递给R之前初始化某些值的方法。

- Akkariz

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这不是Rcpp的问题，C++不允许局部函数声明。因此，您需要将该函数定义在局部范围之外或将其包装在类中。 - m0nhawk

@m0nhawk 当然会。 - Severin Pappadeux

@SeverinPappadeux 当然我可以使用 std::function 和 lambda，但是你不能像上面的代码那样定义它们。 - m0nhawk

我编辑了一下，并解释了它与https://dev59.com/CWYq5IYBdhLWcg3wfw1x不同的原因。你能否举个例子，说明如何使用lambda表达式构建这样的函数？ - Akkariz

好的，所以你想要一个Rcpp函数来创建另一个Rcpp函数？为什么？（如果涉及到编译语言，为什么这可能具有挑战性，请仔细思考。） - Roland

Answer 1

好的，据我所知，您希望一个返回闭包的函数，也就是“在闭包中定义的函数记住了它被创建时所处的环境”。

在C++11及以上版本中，可以按照以下方式定义这样的函数：

std::function<double(double)> createax2Rcpp(int a) {
    auto ax2 = [a](double x) {  return(double(a) * pow(x, 2)); };
    return ax2;
}

当代码创建一个带有重载的operator()的匿名类和对象时，它将捕获闭包并移出创建函数。返回值将被捕获到具有类型抹除等功能的std :: function实例中。

但是！在R中，C/C++函数需要是某种特定类型，这种类型较窄（与“宽”相反，您可以将“窄”对象捕获到“宽”的对象中，但反之则不行）。

因此，我不知道如何从std::function创建一个适当的R函数，看起来似乎不可能。

也许像下面这样模仿闭包会有所帮助。

static int __a;

double ax2(double x) {
    return(__a * pow(x, 2));
}

Rcpp::Function createax2Rcpp(int a) {
    __a = a;

    return (ax2);
}

- Severin Pappadeux

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谢谢。目标确实是创建一个“记住”它所在环境的函数，以便我不需要在周围传递额外的变量（在这种情况下是 a）。由于似乎是不可能的，因此我将其标记为已接受，并直接定义该函数为 double ax2(double x, int a)。 - Akkariz