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É uma pergunta teórica, mas que talvez possa ajudar a entender um pouco a lógica da programação em r.

  • O que é e como funciona um construtor na linguagem r? Qual é a sua utilidade?

  • O que é e como funciona a herança na linguagem r? Como identificar a herança de um objeto e qual é a utilidade de saber a sua herança?

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2 Respostas 2

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Em primeiro lugar, acho que essa pergunta ficou sem respostas até agora pois esses conceitos são pouco (para não dizer "nada") importantes para se tornar um bom desenvolvedor em R (ao contrário de outras linguagens).

Na minha resposta vou explicar um pouco as principais estruturas e tipos de dados em R e acredito que isso irá ajudá-lo a entender melhor a linguagem.

No R, a estrutura básica de dados é o vector (estou usando o nome em inglês para não confundirmos). Os vectors podem ser:

  • atômicos - são os vetores normais que conhecemos, com apenas um tipo.
  • listas - são as listas do R, que podem ser heterogêneas.

Os vetores possuem 3 propriedades importantes:

  • Possuem um método length - isto é, sempre podemos chamar length(vetor).
  • Possuem um tipo, identificado pela função typeof. os tipos podem ser inteiro, double, character ou list (além dos tipos especiais para funções como closure ou builtin).
  • Podem possuir atributos - use a função attributes para obte-los.

A grande maioria dos objetos no R são criados a partir de combinações de vectors e seus atributos.


Exemplos

Uma matriz no R nada mais é do que um vetor atômico com o atributo dim preenchido:

> x <- matrix(1:10, ncol = 2)
> y <- 1:10
> attr(y, "dim") <- c(5, 2)
> 
> identical(x, y)
[1] TRUE

Um data.frame é uma lista em que todos os elementos precisam ter o mesmo length, o atributo class é data.frame e possui um atributo row.names:

> x <- data.frame(a = 1:5, b = 1:5)
> y <- list(a = 1:5, b = 1:5)
> attr(y, "class") <- "data.frame"
> attr(y, "row.names") <- 1:5
> 
> identical(x, y)
[1] TRUE

Até mesmo o objeto resultado de um lm no R é uma lista, com outros atributos preenchidos. Por exemplo, a classe é lm:

> mod <- lm(mpg ~cyl, data = mtcars)
> typeof(mod)
[1] "list"
> attributes(mod)
$names
 [1] "coefficients"  "residuals"     "effects"       "rank"          "fitted.values" "assign"        "qr"           
 [8] "df.residual"   "xlevels"       "call"          "terms"         "model"        

$class
[1] "lm"

Conclusão

Quase todos os objetos do R são combinações de vectors + seus atributos.


Orientação a objeto no R

No R existem pelo menos 4 maneiras de se criar códigos com orientação a objeto. Para entender melhor a herança entre as classes e etc., vale a pena ler esse capítulo do livro Advanced R.

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  • 1
    Bem legal a resposta, mas... não respondeu a pergunta original! Commented 1/12/2018 às 10:06
  • 1
    Acredito que pela resposta seja possível entender bem o que é uma classe no R, com isso é possível criá-las e entender heranças sem nenhum problema. Commented 3/12/2018 às 18:29
  • 1
    Só entrando no link externo, não está na resposta de fato! ;-) Commented 3/12/2018 às 18:55
  • não ficou claro que uma classe é um objeto do R + um atributo classe? e que para identificar o tipo do objeto ou usamos o typeof? enfim... está faltando a parte de OO, mas não acho que é o que foi perguntado também. Eu não estou com tempo para escrever muito mais coisa, mas se estiver disposto a completar a resposta ficarei feliz em votar +1 :) Commented 4/12/2018 às 18:16
  • 1
    Eu nunca usei e não conheço nada de R, por isso até achei legal e interessante a sua resposta, porque deu uma pincelada em alguns conceitos da linguagem. Só fiz esse comentário sobre não ter respondido porque as perguntas principais eram: O que são e como funcionam construtores e herança na linguagem R?, e você não comentou nada sobre construtores ou herança no R na resposta. Só isso, não me leve a mal. :-) Commented 4/12/2018 às 18:34
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O tem pelo menos 4 sistemas de orientação a objetos (OO): S3, S4, Reference Classes (também conhecido como R5 ou RC) e R6. O último sistema não faz parte do , mas vem sendo muito utilizado pela comunidade. O R6 vem de um pacote com o mesmo nome.

Mas atenção!!! Você deve mesmo usar OO no R?

Não se trata aqui de entrar defender este ou aquele paradigma de programação. Ocorre que "R is a functional programming language; embrace it, don’t fight it"1.

Ou seja, se você realmente deseja "entender um pouco a lógica da programação em R", você deve passar a abordar os problemas de uma forma mais funcional. Quando o seu problema exigir, abandone o padrão do e use a orientação a objetos.

Veja, o sistema S3 é um sistema de orientação a objetos subordinado a lógica da programação funcional, pois seu objetivo é despachar o objeto corretamente para a função apropriada (método).

De volta a resposta

Já existe uma pergunta sobre a diferença entre os sistemas nativos do . Vou focar a resposta sobre construtor e herança nos sistemas S3 e R6 já que são os mais utilizados.

construtores

S3

No S3 não há uma definição formal da classe. Qualquer objeto pode ser "transformado" na classe desejada.

x <- "lala"
class(x) <- "lm"
print(x)
# Error: $ operator is invalid for atomic vectors

Para criar, ou instanciar, uma classe basta adicionar a classe ao objeto, como no exemplo acima, ou adicioná-la por meio da função structure(). A boa prática, contudo é criar um construtor para criar objetos daquela classe.

pergunta <- function(x) {
  structure(x, class = c("pergunta", class(x)))
}

p1 <- pergunta("Acabei de criar uma classe?")
p1
# [1] "Acabei de criar uma classe?"
# attr(,"class")
# [1] "pergunta"  "character"

R6

No R6 você precisa primeiro definir formalmente a classe. É aqui que se define um construtor (item initialize em public).

library(R6)
Pergunta<- R6Class(
  "Pergunta",
  public = list(
    initialize = function(pergunta) {
      self$pergunta <- pergunta
      self$responder()
    },
    pergunta = NULL,
    responder = function() {
      print(sample(c("Sim!", "Não!"), 1))
    }
  )
)

Para depois poder instanciá-la (que é quando o construtor é "ativado")

set.seed(1)
P1 <- Pergunta$new("Acabei de criar uma classe?")
# [1] "Sim!"

Sobre a utilidade dos construtores no R: é a mesma do que em qualquer outra linguagem em que se use OO, mas este paradigma tem uso restrito no R, como comentado pelo Daniel.

herança

S3

A herança no método S3 funciona adicionando classes à frente da "classe mãe". Isso ocorre porque a maneira de despachar o objeto para os métodos vai percorrendo o vetor da classe até encontrar um método para aquela função.

class(dplyr::starwars)
# [1] "tbl_df"     "tbl"        "data.frame"

Assim, as tibbles podem funcionar tanto para métodos próprios (caso do print()), que são preferidos, quanto para métodos do data.frame (caso do summary()). É por isso também que, mesmo que não tenhamos definido um método para imprimir nossa classe, o R se virou. Quando nenhum método é encontrado, o objecto é jogado para o "método default" (nome_da_funcao.default())

R6

No caso do R6, a função que define a classe tem um argumento para identificar a herança (inherit). Atenção para o fato de que deve ser passada própria classe enquanto objeto, e não apenas seu nome.

PerguntaRetorica <- R6Class(
  "PerguntaRetorica", 
  inherit = Pergunta,
  public = list(responder = function() print("!?!"))
)

Depois que a classe foi definida, podemos instanciá-la.

retorica <- PerguntaRetorica$new("Ser ou não ser?")
[1] "!?!"

A importância de saber a ascendência de determinado objeto é saber como ele vai se comportar com os métodos. E a forma de fazê-lo é passar o objeto para class().

class(retorica)
[1] "PerguntaRetorica" "Pergunta" "R6" 

Aqui vemos que nossa classe-filha é herdeira de Pergunta que por sua vez descende de R6

Referências

1: The tidy tools manifesto

2: Advanced R - Object oriented programming

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