是否可以在 R 中將 package 環境作為特定環境而不是全局環境的父級附加？

Question

我正在嘗試創建一個用 R 編寫的玩具 R REPL（這是源代碼）。 理想情況下，我希望 REPL 在 R 終端本身中運行，但既不干涉也不依賴任何已經在全球環境中評估過的東西。 不幸的是，我還沒有想出解決這個問題的辦法。 我面臨的主要挑戰之一是如何連接 package 環境。

根據Hadley 的 Advanced R ， library()和require()附加的包成為全局環境的父母。 然而，這意味着如果我在我的玩具 REPL 中附加一個 package ，即使我沒有在全局環境中運行它，它也會成為全局環境的父級。

例如（請注意， R>提示符是“正常”的 R 終端，而>>>>是我的 REPL 的“終端”）：

R> search()
#  [1] ".GlobalEnv"        "tools:rstudio"     "package:stats"    
#  [4] "package:graphics"  "package:grDevices" "package:utils"    
#  [7] "package:datasets"  "package:methods"   "Autoloads"        
# [10] "package:base"     
R> replr::replr(env = new.env()) # new.env() defaults to having global environment as a parent
>>>> library(gtfsio)
>>>> rlang::env_parents(last = emptyenv())
#  [[1]] $ <env: global>
#  [[2]] $ <env: package:gtfsio>
#  [[3]] $ <env: tools:rstudio>
#  [[4]] $ <env: package:stats>
#  [[5]] $ <env: package:graphics>
#  [[6]] $ <env: package:grDevices>
#  [[7]] $ <env: package:utils>
#  [[8]] $ <env: package:datasets>
#  [[9]] $ <env: package:methods>
# [[10]] $ <env: Autoloads>
# [[11]] $ <env: package:base>
# [[12]] $ <env: empty>
>>>> import_gtfs()
# Error: argument "path" is missing, with no default
>>>> q()
R> search()
#  [1] ".GlobalEnv"        "package:gtfsio"    "tools:rstudio"    
#  [4] "package:stats"     "package:graphics"  "package:grDevices"
#  [7] "package:utils"     "package:datasets"  "package:methods"  
# [10] "Autoloads"         "package:base"  

我們可以看到我可以使用gtfsio ' import_gtfs() function （ path丟失，但你明白了），但 package 也連接到“主” ZE1E1D603D405C731827 終端。 如果我嘗試使用另一個環境作為新環境的父環境，我什至無法訪問包的功能，因為它無法找到它們，因為 package 環境成為全局環境的父環境，而不是我的新環境：

Restarting R session...

R> search()
#  [1] ".GlobalEnv"        "tools:rstudio"     "package:stats"    
#  [4] "package:graphics"  "package:grDevices" "package:utils"    
#  [7] "package:datasets"  "package:methods"   "Autoloads"        
# [10] "package:base" 
R> replr::replr(env = new.env(parent = baseenv()))
>>>> library(gtfsio)
>>>> rlang::env_parents()
# [[1]] $ <env: package:base>
# [[2]] $ <env: empty>
>>>> import_gtfs()
# Error: could not find function "import_gtfs"
>>>> q()
R> search()
#  [1] ".GlobalEnv"        "package:gtfsio"    "tools:rstudio"    
#  [4] "package:stats"     "package:graphics"  "package:grDevices"
#  [7] "package:utils"     "package:datasets"  "package:methods"  
# [10] "Autoloads"         "package:base"     

那么，有沒有辦法將 package 環境附加為自定義環境的父級，而不是全局環境？ 如果沒有，有沒有辦法解決這個問題？

干杯!

---

編輯：

抱歉，我應該詳細說明 REPL 的工作原理。

基本上，我只是使用readline()讀取用戶輸入，將其解析為表達式並在指定環境中對其進行評估。 下面的代碼應該適用於一個簡單的演示：

simple_repl <- function(env = new.env()) {
    
  while (TRUE) {
    
    input <- readline(">>>> ")
    
    if (input == "q()") break
    
    expr <- parse(text = input)
    
    result <- withVisible(
      eval(expr, envir = env)
    )
      
    if (result$visible)
      print(result$value)
      
  }
    
}

我上面鏈接到我的 GitHub 的代碼在處理某些條件時有點復雜，但這仍然是基本思想。

然后， library()調用將被評估為eval(expression(library(gtfsio)), envir = env) 。

Answer 1

您只有一個搜索路徑，因此無法正確附加到另一個搜索路徑。

您仍然可以擁有父環境鏈，我們可能會在您的repl_env中重新定義library以設置此鏈

repl_env <- new.env()
with(repl_env, library <- function(package) {
  # fetch repl_env from the inside
  repl_env    <- parent.env(environment())
  # and its parent (.GlobalEnv the first time)
  parent_env <- parent.env(repl_env)
  # create a new env for our package and fill it
  pkg_env <- new.env()
  package <- deparse1(substitute(package))
  object_nms <- getNamespaceExports(package)
  objects    <- mget(object_nms, envir = asNamespace(package))
  list2env(objects, pkg_env)
  # stitch it above repl_env and below repl_env's parent
  parent.env(pkg_env) <- parent_env
  parent.env(repl_env) <- pkg_env
  # base::library returns the search path invisibly but here it woudn't make
  # sense so we just return NULL
  invisible(NULL)
})

simple_repl(repl_env)
>>>> x <- "hello"
>>>> y <- "world"
>>>> library(glue)
>>>> glue("{x} {y}")
#> hello world
>>>> 

# the {glue} package is not on the search path  
search()
#> [1] ".GlobalEnv"        "tools:rstudio"     "package:stats"     "package:graphics" 
#> [5] "package:grDevices" "package:utils"     "package:datasets"  "package:methods"  
#> [9] "Autoloads"         "package:base"  

如果您不想訪問全局環境的對象，請使用repl_env <- new.env(parent = parent.env(.GlobalEnv))作為第一行。

然而，它永遠不會 100% 健壯，這是一個有趣的練習，但在認真對待它之前要仔細考慮。