7 环境

7.1 小知识点

函数的环境分为四种：
- 封闭环境：封闭环境就是创建函数的环境，每个函数有且只有一个封闭环境
- 执行环境：调用函数创建了一个临时的执行环境，在函数执行结束后它被立即销毁
- 调用环境：每个执行环境都与一个调用环境相关联，它说明函数在哪里被调用
- 绑定环境：使用<-将函数与一个名字绑定在一起，这样就定义了一个绑定环境
每个环境都有父环境，父环境的存在是为了实现词法作用域（lexical scoping），即如果一个对象在当前环境中找不到，R就会在它的所有父环境中去寻找，直至找到为止；只有空环境没有父环境。
环境之间只有向上的父关系，它们之间没有反向链接，即给定一个环境我们无法找到它的子环境。
parent.frame()函数给出括号内函数的调用环境。
四个特殊环境：
- globalenv()，全局环境，它的父环境是最后一个加载的包
- baseenv()，基础环境，R基础软件包的环境，它的父环境是空环境
- emptyenv()，空环境
- environment()，当前环境
search()列出全局环境的所有父环境，这称为搜索路径。
as.environment()用来访问搜索列表中的任何环境。

环境的搜索路径可以表示为：

globalenv() --> 加载包 --> baseenv() --> emptyenv()

parent.env()用来查看某个环境的父环境。
ls()默认不显示以“.”开头的名字，可以通过设置all.names = TRUE来显示。
$与[[]]只在一个环境中查找，如果不存在与该名字绑定的值就返回NULL；但get()使用普通的作用域法则，会在当前环境及所有父环境中查找。
在环境中删除对象不能像在列表中删除对象一样将其设置为NULL，因为这样会创建一个对NULL的新绑定，使用rm()，例：
```
e <- new.env()
e$a <- 1
e$a <- NULL
ls(e)
#> [1] "a"
rm("a", envir = e)
ls(e)
#> character(0)
```
可以使用exists()来确定一个绑定关系是否存在，与get()一样，它们都是遵循词法作用域原则的，如果不希望在父环境中查找，可以设置inherits = FALSE。
使用identical()来对两个环境进行比较。
给定一个名字，pryr::where()会使用词法作用域原则找到定义这个名字的环境，默认从函数的调用环境开始，因为函数在执行时会产生执行环境，每个执行环境有两个父环境，一个调用环境与一个封闭环境，R的词法作用域法则只使用封闭父环境，如果不设置从调用环境开始，调用环境中的所有对象都查找不到。
使用循环比使用函数递归要快，因为减少了函数的调用次数。
每个软件包都有两个与它相关联的环境：命名空间环境和软件包环境。

一个软件包中的函数是在命名空间中创建的，所以这个函数的封闭环境指向命名空间，同时这个函数还有两个绑定环境，分别存在于命名空间环境中和软件包环境中。
一个软件包中的函数，如果它的定义使用了其他函数，那么它在查找这个函数时首先会在命名空间环境中查找，并且永远不会在globalenv()中查找，所以我们在全局环境中自定义的同名函数不会影响到包中的函数。查找流程可以表示为：

函数 –> 本包的命名空间环境 –> 其它加载包的命名空间环境 –> base包的命名空间环境
对于存在嵌套的函数，父函数的执行环境就是子函数的封闭环境。
非常有用的函数：
- 延时绑定：不立即将结果赋值给对象，它创建和存储一个约定（promise，即未被求解的参数），在需要时对约定中的表达式进行求值。使用pryr::"%<d-%"，它是对基础包中的delayedAssign()的包装。
- 主动绑定：不是绑定到常量对象，而是在每次访问时都要重新计算，用来实现引用类字段；暂时没想到使用场景。使用pryr::"%<a-%"，它是对基础包中的makeActiveBinding()的包装。
对于非常大的键值对数据，使用hashmap来存储提取效率非常高，因为hashmap根据名称查找对象的时间复杂度为O(1)，它实际上是通过数组角标来定位数据的，每一个键值对在存入hashmap时会经过一个转化函数f(x)得到一个位置，键值对随即被存入这个位置中，在没有位置冲突的hashmap中查找的时间复杂度的确为O(1)。

有一个名为fastmap的库实现了快速的键值对存储。