R语言基于S4的面向对象编程

最新推荐文章于 2025-06-12 10:46:29 发布

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最新推荐文章于 2025-06-12 10:46:29 发布 · 496 阅读

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#r语言 #数据结构与算法 #大数据

本文详细介绍了R语言中的S4面向对象编程，包括S4对象的创建、访问属性、泛型函数、对象查看及使用案例。通过具体示例展示了如何利用S4对象系统进行结构化和面向对象的设计，适用于复杂的数据分析任务。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

R的极客理想系列文章，涵盖了R的思想，使用，工具，创新等的一系列要点，以我个人的学习和体验去诠释R的强大。

R语言作为统计学一门语言，一直在小众领域闪耀着光芒。直到大数据的爆发，R语言变成了一门炙手可热的数据分析的利器。随着越来越多的工程背景的人的加入，R语言的社区在迅速扩大成长。现在已不仅仅是统计领域，教育，银行，电商，互联网….都在使用R语言。

要成为有理想的极客，我们不能停留在语法上，要掌握牢固的数学，概率，统计知识，同时还要有创新精神，把R语言发挥到各个领域。让我们一起动起来吧，开始R的极客理想。

关于作者：

张丹(Conan), 程序员Java,R,PHP,Javascript
weibo：@Conan_Z
blog: http://blog.fens.me
email: bsspirit@gmail.com

转载请注明出处：
http://blog.fens.me/r-class-s4/

前言

本文接上一篇文章 R语言基于S3的面向对象编程，本文继续介绍R语言基于S4的面向对象编程。

S4对象系统具有明显的结构化特征，更适合面向对象的程序设计。Bioconductor社区，以S4对象系统做为基础架构，只接受符合S4定义的R包。

S4对象介绍
创建S4对象
访问对象的属性
S4的泛型函数
查看S4对象的函数
S4对象的使用

1 S4对象介绍

S4对象系统是一种标准的R语言面向对象实现方式，S4对象有明确的类定义，参数定义，参数检查，继承关系，实例化等的面向对象系统的特征。

2 创建S4对象

本文的系统环境

Linux: Ubuntu Server 12.04.2 LTS 64bit
R: 3.0.1 x86_64-pc-linux-gnu

为了方便我们检查对象的类型，引入pryr包作为辅助工具。关于pryr包的介绍，请参考文章:[撬动R内核的高级工具包pryr](http://blog.fens.me/r-pryr/)


# 加载pryr包
> library(pryr)

2.1 如何创建S4对象？

由于S4对象是标准的面向对象实现方式，有专门的类定义函数 setClass() 和类的实例化函数new() ，我们看一下setClass()和new()是如何动作的。

2.1.1 setClass()

查看setClass的函数定义


setClass(Class, representation, prototype, contains=character(),
          validity, access, where, version, sealed, package,
          S3methods = FALSE, slots)

参数列表：

Class: 定义类名
slots: 定义属性和属性类型
prototype: 定义属性的默认值
contains=character(): 定义父类，继承关系
validity: 定义属性的类型检查
where: 定义存储空间
sealed: 如果设置TRUE，则同名类不能被再次定义
package: 定义所属的包
S3methods: R3.0.0以后不建议使用
representation R3.0.0以后不建议使用
access R3.0.0以后不建议使用
version R3.0.0以后不建议使用

2.2 创建一个S4对象实例


# 定义一个S4对象
> setClass("Person",slots=list(name="character",age="numeric"))

# 实例化一个Person对象
> father father
An object of class "Person"
Slot "name":
[1] "F"

Slot "age":
[1] 44

# 查看father对象类型，为Person
> class(father)
[1] "Person"
attr(,"package")
[1] ".GlobalEnv"

# 查看father对象为S4的对象
> otype(father)
[1] "S4"

2.3 创建一个有继承关系的S4对象


# 创建一个S4对象Person
> setClass("Person",slots=list(name="character",age="numeric"))

# 创建Person的子类
> setClass("Son",slots=list(father="Person",mother="Person"),contains="Person")

# 实例化Person对象
> father mother son son@name
[1] "S"

# 查看son对象的age属性
> son@age
[1] 16

# 查看son对象的father属性
> son@father
An object of class "Person"
Slot "name":
[1] "F"

Slot "age":
[1]