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Ambito lessicale in R

1980
  • Gerald Jay Sussman
  • Guy L. Steele Jr.
Programmatore informatico che dimostra lo scoping lessicale nel linguaggio di programmazione R.

(Immagine generata a solo scopo illustrativo)

R utilizza lo scoping lessicale, un concetto ereditato dal linguaggio Scheme. Ciò significa che i valori delle variabili libere in una funzione vengono risolti trovandoli nell'ambiente in cui la funzione è stata definita, non in quello in cui viene chiamata. Questo rende il comportamento della funzione più prevedibile e indipendente dal contesto di chiamata, una caratteristica fondamentale per la programmazione funzionale.

L'ambito lessicale, noto anche come ambito statico, è una convenzione fondamentale per la ricerca dei nomi delle variabili in un linguaggio di programmazioneIn R, quando una funzione deve accedere a una variabile non definita localmente (una "variabile libera"), cerca tale variabile nell'ambiente in cui la funzione è stata creata. Questo "ambiente di creazione" è permanentemente associato alla funzione. Ciò si differenzia dall'ambito dinamico, utilizzato in alcuni linguaggi più datati, in cui la ricerca procedeva risalendo la catena di chiamate di funzione (l'"ambiente chiamante").

Ad esempio, si consideri una funzione `f()` che utilizza una variabile `x` ma non la definisce. Se `f()` è definita nell'ambiente globale dove `x` è uguale a 10, allora, indipendentemente da dove venga chiamata, `f()` utilizzerà sempre `x = 10`. Anche se viene chiamata da un'altra funzione che ha una propria variabile locale `x = 20`, `f()` ignorerà il valore di `x` dell'ambiente chiamante e utilizzerà quello del suo ambiente di definizione. Questo comportamento semplifica il debug e la comprensione del codice, poiché il comportamento di una funzione è determinato esclusivamente dal suo codice e dall'ambiente in cui è stata definita.

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
- Informatica

Tipo

Sistema astratto

Interruzione

Incrementale

Utilizzo

Uso diffuso

Precursori

  • The concept of scope in programming languages
  • Il linguaggio di programmazione Lisp e i suoi dialetti
  • Il linguaggio di programmazione Scheme, che ha reso popolare l'ambito lessicale
  • calcolo lambda as a theoretical foundation for functions and scope

Applicazioni

  • creazione di chiusure in R per la programmazione funzionale
  • sviluppo di namespace dei pacchetti per evitare conflitti di variabili
  • abilitazione di tecniche di valutazione non standard utilizzate in pacchetti come dplyr
  • creare codice robusto e modulare senza effetti collaterali

Brevetti:

    Idee e potenziali innovazioni

    • un ambiente R sicuro per il sandboxing di codice non attendibile utilizzando la manipolazione dell'ambito
    • uno strumento di debug che visualizza la catena di ambito lessicale per qualsiasi funzione
    • un linguaggio specifico del dominio per i contratti finanziari che utilizza le chiusure per rappresentare lo stato
    • uno strumento didattico per insegnare concetti di programmazione utilizzando l'esplorazione interattiva dell'ambito
    • un framework di elaborazione parallela che gestisce automaticamente ambiti variabili tra i nodi
    • UN just-in-time compilatore for R that heavily optimizes based on static scope analysis
    • un pacchetto per la creazione di oggetti di analisi autonomi e riproducibili con dati e funzioni incorporati
    • un sistema per il controllo delle versioni del comportamento delle funzioni mediante l'acquisizione e il ripristino dei loro ambienti di definizione
    • un linter che rileva potenziali bug derivanti da regole di ambito non comprese
    • una libreria per creare ambienti di valutazione personalizzati e isolati a scopo di test
    Argomenti correlati: ambito lessicale, ambito statico, programmazione funzionale, R, Scheme, ambiente, closure, variabile libera, namespace, valutazione non standard.

    Contesto storico

    Ambito lessicale in 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

    (se la data è sconosciuta o non rilevante, ad esempio "meccanica dei fluidi", viene fornita una stima approssimativa della sua notevole comparsa)

    decimo anno anniversario

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