12 Base types

Published

March 18, 2025

Modified

July 29, 2025

Introduction

在R中，流传着这么一句话——R里的一切都是对象。但此“对象”与面向对象（OOP）中的“对象”不同，前者指得是来自于S语言的base object，它比面向对象出现得更早。它们的关系可以表示为：

下面我们介绍如何区分base object和OO object及所有base object的类别。

Base VS OO objects

区分二者的三种方法：

  • is.object()：base object返回FALSE，OO object返回TRUE。
  • sloop::otype()：base object返回base，OO object返回其他，如S3。
  • attr()：base object返回NULL，OO object返回class属性。
is.object(1:10)
#> [1] FALSE
is.object(mtcars)
#> [1] TRUE

sloop::otype(1:10)
#> [1] "base"
sloop::otype(mtcars)
#> [1] "S3"

attr(1:10, "class")
#> NULL
attr(mtcars, "class")
#> [1] "data.frame"

从技术上讲，base object 与 OO object 的本质区别就是OO object具有class属性。但是仅限于attr()函数，class()`函数会返回结果。

x <- 1:10
class(x)
#> [1] "integer"
sloop::s3_class(x)
#> [1] "integer" "numeric"

Base types

无论是OO object还是base object，都有一个base type，使用typeof()来查看；不要使用mode()或storage.mode()，它们只适配S语言。

typeof(1:10)
#> [1] "integer"

typeof(mtcars)
#> [1] "list"

typeof(mean)
#> [1] "closure"

R 的底层使用了C语言中的switch语句来对不同base type执行不同处理。想要新增一个base type需要修改R-core，所以通常不会随意增加base type。截至目前一共有25种base type，下面按照本书中出现的顺序列举。

Vector

base Type C Type
NULL NILSXP
logical LGLSXP
integer INTSXP
double REALSXP
complex CPLXSXP
character STRSXP
list VECSXP
raw RAWSXP 
typeof(NULL)
#> [1] "NULL"
typeof(1L)
#> [1] "integer"
typeof(1i)
#> [1] "complex"

Functions

base Type C Type function type
closure CLOSXP regular R functions
special SPECIALSXP internal functions
builtin BUILTINSXP primitive functions 
typeof(mean)
#> [1] "closure"
typeof(`[`)
#> [1] "special"
typeof(sum)
#> [1] "builtin"

Environments

base Type C Type
environment ENVSXP 
typeof(globalenv())
#> [1] "environment"

S4

base Type C Type
S4 S4SXP 
mle_obj <- stats4::mle(function(x = 1) (x - 2)^2)
typeof(mle_obj)
#> [1] "S4"

Language components

base Type C Type
symbol SYMSXP
language LANGSXP
pairlist LISTSXP
expression EXPRSXP 
typeof(quote(a))
#> [1] "symbol"
typeof(quote(a + 1))
#> [1] "language"
typeof(formals(mean))
#> [1] "pairlist"
typeof(expression(1 + 0:9))
#> [1] "expression"

Others

base Type C Type
externalptr EXTPTRSXP
weakref WEAKREFSXP
bytecode BCODESXP
promise PROMSXP
... DOTSXP
any ANYSXP

Numeric type

“numeric”在R中存在三种解读：

  • 某些地方，numeric是double的别名。例如as.numeric()和as.double()等价，numeric()和double()等价。

  • 在S3和S4系统中，“numeric”用作”integer type”或”double type”的缩写：

sloop::s3_class(1)
#> [1] "double"  "numeric"
sloop::s3_class(1L)
#> [1] "integer" "numeric"
  • is.numeric()用来检测那些行为类似number的对象。例如，因子(factor)的本质是”integer type”，但是没有number的行为（求取一个因子的均值毫无意义）。
typeof(factor("x"))
#> [1] "integer"
is.numeric(factor("x"))
#> [1] FALSE

本书中的numeric表示integer或double。

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