S4类是对象吗？

Question

从扩展R by From，我听说R中存在的一切都是对象(在Python中也是这样:Python中的类是对象，类的类是元类)。S4类是对象吗？S4类的类型是什么？

> setClass("Person",
+ slots = c(
+ name = "character",
+ age = "numeric"
+ )
+ )

> typeof(Person)
Error in typeof(Person) : object 'Person' not found
> typeof("Person")
[1] "character"

> attributes(Person)
Error: object 'Person' not found

谢谢。

Answer 1

据我所知，R中的所有东西都是一个对象，但是类本身并不是直接的对象。

我们可以在R中进行面向对象的编程。事实上，R中的所有东西都是对象。对象是具有某些属性和方法的数据结构，这些属性和方法作用于其属性。类是对象的蓝图。我们可以把课堂想象成一座房子的草图(原型)。它包含了所有的细节，地板，门，窗户等。根据这些描述，我们建造的房子。

(来自这里)。

S3

考虑一下S3对象。您从未真正分配它们，只需定义一个适用于此特定类的方法：

summary.mnist <- function(x) print("HELLO!")
x <- 3
class(x) <- "mnist"
summary(x)
# [1] "HELLO!"
typeof(mnist)
# Error in typeof(mnist) : object 'mnist' not found

S4

然而，在使用S4时，要使用类，通常需要通过setClass定义生成器函数。然后，这个生成器函数是一个类型闭包的对象，但是类本身不是一个对象：

Person <- setClass("Person",
         slots = c(
         name = "character",
         age = "numeric"
         )
         )
typeof(Person)
# [1] "closure"
myPerson <- Person()
typeof(myPerson)
# [1] "S4"

Answer 2

另一种看待这个问题的方法是，setClass()返回的对象是类classGeneratorFunction的对象。这绝对是个物体。而且，由于R中的函数也被认为是对象，所以它是一个对象。

我们将通过调整原始文章中的代码来说明问题。

personGenerator <- setClass("Person",
                            slots = c(name = "character",
                                      age = "numeric"))

aPerson <- personGenerator()

此时，我们有一个生成Person类型对象的类生成器函数和一个Person实例。

我们可以通过str()函数看到这一点。

str(aPerson)
> str(aPerson)
Formal class 'Person' [package ".GlobalEnv"] with 2 slots
  ..@ name: chr(0) 
  ..@ age : num(0) 

同样，我们可以打印personGenerator()函数的结构。

> str(personGenerator)
Formal class 'classGeneratorFunction' [package "methods"] with 3 slots
  ..@ .Data    :function (...)  
  ..@ className: chr "Person"
  .. ..- attr(*, "package")= chr ".GlobalEnv"
  ..@ package  : chr ".GlobalEnv"
> 

回到钱伯斯的引用，它在哈德利韦翰的高级R叙述为：

要理解R中的计算，有两个口号是有帮助的。 --所有存在的东西都是一个物体 -发生的一切都是函数调用 约翰·钱伯斯引自“高级研究报告”，第79页。

由于最初的问题有点模棱两可，如果"S4类“指的是setClass()的返回值(类型为classGeneratorFunction的对象)，那么这确实是一个对象。但是，如果原始问题中的"S4类“引用了setClass()参数中的内容，那么表示Person的东西在代码实例化它之前不是一个对象，如上面的personGenerator()函数所示。

Answer 3

当通过S4定义setClass()类时，会创建classRepresentation类的一个对象(讽刺的是，classRepresentation本身就是一个S4类)。此对象定义类，并在通过new()创建类的实例时使用。在用户级别，这个classRepresentation通常是不可见的，因为它存储在定义它的包的名称空间中，或者存储在缓存的类表(methods:::.classTable)中。尽管如此，用户还是可以通过getClassDef()获得定义。

一些答案指出，setClass()返回一个classGeneratorFunction。但是，返回的classGeneratorFunction不是定义类的内容。实际上，在定义S4类时，通常会忽略setClass()的返回值，而通过new()编写自定义类构造函数。下面是一个示例：

setClass("Person",
         slots = c(
         name = "character",
         age = "numeric"
         )
         )

# This ensures that every instance of Person is
# always initialized with a name and an age
Person <- function(name, age) {
    new("Person", name=name, age=age)
}

aPerson <- Person("John", 50)
> str(aPerson)
Formal class 'Person' [package ".GlobalEnv"] with 2 slots
  ..@ name: chr "John"
  ..@ age : num 50

# Get the class definition itself
PersonDef <- getClassDef("Person")
> str(PersonDef)
Formal class 'classRepresentation' [package "methods"] with 11 slots
  ..@ slots     :List of 2
  .. ..$ name: chr "character"
  .. .. ..- attr(*, "package")= chr "methods"
  .. ..$ age : chr "numeric"
  .. .. ..- attr(*, "package")= chr "methods"
  ..@ contains  : list()
  ..@ virtual   : logi FALSE
  ..@ prototype :Formal class 'S4' [package ""] with 0 slots
 list()
  .. .. ..$ name: chr(0) 
  .. .. ..$ age : num(0) 
  ..@ validity  : NULL
  ..@ access    : list()
  ..@ className : chr "Person"
  .. ..- attr(*, "package")= chr ".GlobalEnv"
  ..@ package   : chr ".GlobalEnv"
  ..@ subclasses: list()
  ..@ versionKey:<externalptr> 
  ..@ sealed    : logi FALSE