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Portée lexicale dans R

1980
  • Gerald Jay Sussman
  • Guy L. Steele Jr.
Programmeur informatique démontrant le cadrage lexical dans le langage de programmation R.

(Image générée à titre d'illustration uniquement)

R utilise la portée lexicale, un concept hérité du langage Scheme. Cela signifie que les valeurs des variables libres d'une fonction sont résolues en les trouvant dans l'environnement où la fonction a été définie, et non dans celui où elle est appelée. Cela rend le comportement de la fonction plus prévisible et indépendant du contexte d'appel, une fonctionnalité clé de la programmation fonctionnelle.

La portée lexicale, également appelée portée statique, est une convention fondamentale pour la recherche des noms de variables dans un fichier. langage de programmationEn R, lorsqu'une fonction a besoin d'accéder à une variable non définie localement (une « variable libre »), elle la recherche dans l'environnement où elle a été créée. Cet « environnement de création » est associé de manière permanente à la fonction. Cela contraste avec la portée dynamique, utilisée dans certains langages plus anciens, où la recherche s'effectuait en remontant la chaîne d'appels de fonctions (l'« environnement appelant »).

Prenons l'exemple d'une fonction `f()` qui utilise une variable `x` sans la définir. Si `f()` est définie dans l'environnement global où `x` vaut 10, alors, quel que soit l'endroit d'où elle est appelée, elle utilisera toujours `x = 10`. Même si elle est appelée depuis une autre fonction ayant sa propre variable locale `x = 20`, `f()` ignorera la valeur de `x` de l'environnement appelant et utilisera celle de son environnement de définition. Ce comportement facilite le débogage et la compréhension du code, car le comportement d'une fonction est déterminé uniquement par son propre code et l'environnement dans lequel elle a été définie.

This feature is crucial for functional programming paradigms, enabling powerful constructs like closures, where a function can “remember” the environment in which it was created. This is heavily utilized in advanced R programming and package development, such as in the `lapply` family of functions and in frameworks like Shiny for web applications.

UNESCO Nomenclature: 1203
- Informatique

Taper

Système abstrait

Perturbation

Incrémentale

Usage

Utilisation généralisée

Précurseurs

  • The concept of scope in programming languages
  • Le langage de programmation Lisp et ses dialectes
  • Le langage de programmation Scheme, qui a popularisé la portée lexicale
  • lambda-calcul as a theoretical foundation for functions and scope

Applications

  • création de fermetures en R pour la programmation fonctionnelle
  • développement d'espaces de noms de packages pour éviter les conflits de variables
  • activer les techniques d'évaluation non standard utilisées dans des packages comme dplyr
  • construire un code robuste et modulaire sans effets secondaires

Brevets:

    Idées d'innovations potentielles

    • un environnement R sécurisé pour le sandboxing de code non fiable à l'aide de la manipulation de portée
    • un outil de débogage qui visualise la chaîne de portée lexicale pour n'importe quelle fonction
    • un langage spécifique au domaine pour les contrats financiers qui utilise des fermetures pour représenter l'état
    • un outil pédagogique pour enseigner les concepts de programmation à l'aide d'une exploration interactive de la portée
    • un cadre de calcul parallèle qui gère automatiquement les portées variables sur les nœuds
    • un juste à temps compilateur for R that heavily optimizes based on static scope analysis
    • un package permettant de créer des objets d'analyse autonomes et reproductibles avec des données et des fonctions intégrées
    • un système de contrôle de version du comportement des fonctions en capturant et en restaurant leurs environnements de définition
    • un linter qui détecte les bugs potentiels résultant de règles de portée mal comprises
    • une bibliothèque permettant de créer des environnements d'évaluation personnalisés et isolés à des fins de test
    Lié à : portée lexicale, portée statique, programmation fonctionnelle, R, Scheme, environnement, fermeture, variable libre, espace de noms, évaluation non standard.

    Contexte historique

    Portée lexicale dans R

    1973
    1980
    1980
    1980
    1980
    1986-01-01
    1990
    1970-01-01
    1975-06-01
    1980
    1980
    1980
    1982-07-01
    1988-06-01
    1990

    (si la date est inconnue ou non pertinente, par exemple « mécanique des fluides », une estimation arrondie de son émergence notable est fournie)

    10e année anniversaire

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