使用S3为"+"方法模拟多个调度 - 可能吗？

Question

我有两个类(a和b),我想+为它们定义方法.我需要两种类的四种可能组合的不同方法,即:

a + a  method 1
a + b  method 2
b + a  method 3
b + b  method 4

我知道我可以使用S4进行多次调度,但我想知道是否有办法使用S3模拟这种行为.我的方法如下:

a <- "b"
class(a) <- "a"

b <- "e"
class(b) <- "b"

Ops.a <- function(e1, e2){
  if (class(e1) == "a" &
      class(e2) == "a")
    print("a & a")
  if (class(e1) == "a" &
        class(e2) == "b")
    print("a & b")
  if (class(e1) == "b" &
        class(e2) == "a")
    print("b & a")
  NULL
}

a + a
a + b
b + a

所有这一切都很好,但当然没有定义以下内容.

b + b

现在为了涵盖这种情况,我添加了另一个方法定义

Ops.b <- function(e1, e2){
  if (class(e1) == "b" &
        class(e2) == "b")
    print("b & b")
  NULL
}

这将导致b + b工作,但现在a + b和b + a方法不一致,将导致和错误.

> a + b
error in a + b : non-numeric argument for binary operator
additional: warning:
incompatible methods ("Ops.a", "Ops.b") for "+"

有没有办法使用S3正确定义所有四种情况？

Answer 1

您可以通过定义+.a和+.b作为相同的函数来完成.例如:

a <- "a"
class(a) <- "a"
b <- "b"
class(b) <- "b"

`+.a` <- function(e1, e2){
  paste(class(e1), "+", class(e2))
}
`+.b` <- `+.a`

a+a
# [1] "a + a"
a+b
# [1] "a + b"
b+a
# [1] "b + a"
b+b
# [1] "b + b"

# Other operators won't work
a-a
# Error in a - a : non-numeric argument to binary operator

如果你定义Ops.a和Ops.b,它还将定义其他运算符的操作,可以.Generic在函数中访问:

##### Start a new R session so that previous stuff doesn't interfere ####
a <- "a"
class(a) <- "a"
b <- "b"
class(b) <- "b"

Ops.a <- function(e1, e2){
  paste(class(e1), .Generic, class(e2))
}

Ops.b <- Ops.a

a+a
# [1] "a + a"
a+b
# [1] "a + b"
b+a
# [1] "b + a"
b+b
# [1] "b + b"


# Ops covers other operators besides +
a-a
# [1] "a - a"
a*b
# [1] "a * b"
b/b
# [1] "b / b"

更新:我在玩这个游戏时发现了一件事.如果你把它放在一个包中,你将得到"非数字参数"错误和"不兼容的运算符"警告.这是因为如果它们是完全相同的对象,并且在内存中具有相同的地址,则R对于多个运算符只能正常 - 但是在构建和加载包时,这两个函数会失去这个确切的标识.(您可以通过使用来检查pryr::address())

我发现有一件事是在加载包时显式注册S3方法.例如,这将包含在您的包中:

# Shows the classes of the two objects that are passed in
showclasses <- function(e1, e2) {
  paste(class(e1), "+", class(e2))
}    

.onLoad <- function(libname, pkgname) {
  registerS3method("+", "a", showclasses)
  registerS3method("+", "b", showclasses)
}

在这种情况下,这两种方法指向内存中完全相同的对象,并且它可以工作(虽然它有点像黑客).