为什么 R 无法通过词法作用域找到参数的值？

Question

我一直在阅读 Hadley Wickham 的《Advanced R》，以便更好地了解 R 的机制及其幕后工作原理。到目前为止，我很享受它，一切都很清楚。有一个问题一直困扰着我，但我还没有找到解释。我非常熟悉 R 的作用域规则，它决定如何将值分配给自由变量。然而，我一直在努力解决为什么 R 在第一种情况下无法通过词法作用域找到形式参数的值的问题。考虑以下示例：

y <- 4
f1 <- function(x = 2, y) {
  x*2 + y
}

f1(x = 3)

它通常会抛出错误，因为我没有为 argument 分配默认值y。然而，如果我y在函数体中创建一个局部变量，它不会抛出任何错误：我还在 Matloff 教授的书中读到，参数的行为就像局部变量，所以这就是为什么这个问题对我来说仍然是个谜。

f1 <- function(x = 2, y) {
  y <- 4
  x*2 + y
}

f1(x = 3)

这里也没有错误，原因也很清楚：

y <- 2
f2 <- function(x = 2) {
  x*2 + y
}

f2()

预先非常感谢您。

Answer 1

请注意，R 仅在您使用该变量时才会抛出错误。如果你有

f1 <- function(x = 2, y) {
  x*2 + 5
}

f1(x = 3)
# [1] 11

一切都会好起来的。这是因为该参数是一个“承诺”，只有在您实际使用它时才会得到解决。这允许你做类似的事情

f1 <- function(x = 2, y=x+5) {
  x*2 + y
}

f1(x = 3)
# [1] 14

其中值实际上将使用在评估 Promise 时传递给函数y的值。x此外你还可以做

f1 <- function(x = 2, y=z+2) {
  z <- x + 10
  x*2 + y
}

f1(x = 3)
[1] 21

wherey能够获取z调用函数时甚至不存在的值。同样，这是因为参数值是承诺，并且仅在实际使用时才进行评估。他们在评估时可以访问环境中的所有值。但请注意，这仅有效，因为默认参数值是在函数体的上下文中计算的。这与将值传递给函数时不同。在这种情况下，该值在调用环境中计算，而不是在本地函数体中。所以你不能这样做

f1(x = 3, y=z+2)
# Error in f1(x = 3, y = z + 2) : object 'z' not found

您在第一个函数中收到错误的原因是，y当您尝试在 中使用它时， 的值不存在x*2 + y。由于您已定义y为参数，因此它不再是“自由”变量，并且不会在父作用域中查找。您在第二个函数中不会收到错误，因为您已将变量重新绑定y到本地函数变量，因此您根本不会使用参数值。

如果你跑了

f1 <- function(x = 2, y) {
  y <- 4
  x*2 + y
}

f1(x = 3, y=200)
# [1] 10

2000年基本上就消失了。重新分配后，您将无法再访问该值y。R 在重新定义之前不会检查变量是否已经存在，因此没有任何东西会尝试评估y函数参数的承诺值。

一旦承诺被评估，参数将像局部变量一样起作用。