Question

在R Extensions手册中，我找到了有关从C访问R对象的信息。但是，在我的情况下，我正在使用其他人的C代码，它具有专门的数据结构（称之为Foo）。我的目标是让R函数具有：

初始化一个Foo对象。我不想在R的列表或矩阵中存储其中一个。
更新Foo对象。我不想重新创建Foo对象来执行此操作，而是在适当的位置修改它。此外，此函数可能会返回有关更新是否成功的信息。
从内存中删除Foo对象。

换句话说，我想在R环境中保留一个C对象，使用R函数（由C函数支持）来创建，修改和删除它。

提前感谢任何建议。

Answer 1

如上所述，我们的想法是使用外部指针。 “写入R扩展”手册中对此进行了描述。这是一个简单的例子。

包含相关的R标题

#include <Rdefines.h>

我们将创建一个可以容纳长度最多为15的C char *的对象

const int N_MAX=15;

当外部指针不再由任何R对象表示时，外部指针就像一个终结器。我们在这里安全地玩它，在释放之前检查指针地址是否有效（使用Free，因为我们将使用Calloc进行分配 - 这些是C级内存分配函数，这些函数在调用C时持续存在，与R_alloc不同）并清除指针表明它已经最终确定。

static void
_finalizer(SEXP ext)
{
    if (NULL == R_ExternalPtrAddr(ext))
        return;
    Rprintf("finalizing\n");
    char *ptr = (char *) R_ExternalPtrAddr(ext);
    Free(ptr);
    R_ClearExternalPtr(ext);
}

这是我们的构造函数。它需要一些R'信息'它随身携带（在本例中稍后不再使用）然后为短字符串分配一些内存。我们用x和info构造一个外部指针（R_NilValue是一个'tag'，按照惯例我们可以用来标记我们的对象 - mkString（“MyCObject”）或类似的）。我们将终结器与外部指针相关联。 PROTECT / UNPROTECT用于防止通过调用R_RegisterCFinalizerEx触发垃圾收集器。当R分配内存时，可以调用垃圾收集器;很难知道这种情况何时发生（我们可以跟踪代码流），所以我们安全地播放它并在创建它时将外部指针添加到PROTECT。

SEXP
create(SEXP info)
{
    char *x = Calloc(N_MAX, char);
    snprintf(x, N_MAX, "my name is joe");
    SEXP ext = PROTECT(R_MakeExternalPtr(x, R_NilValue, info));
    R_RegisterCFinalizerEx(ext, _finalizer, TRUE);
    UNPROTECT(1);

    return ext;
}

这是getter，只是引用外部指针地址并将其作为R字符返回（1）

SEXP
get(SEXP ext)
{
    return mkString((char *) R_ExternalPtrAddr(ext));
}

和一个带有外部指针和字符（1）的setter，将str的第一个元素的C表示复制到我们的对象中。我们返回逻辑（1），但可以返回任何内容。

SEXP
set(SEXP ext, SEXP str)
{
    char *x = (char *) R_ExternalPtrAddr(ext);
    snprintf(x, N_MAX, CHAR(STRING_ELT(str, 0)));
    return ScalarLogical(TRUE);
}

如果这是在文件tmp.c中，我们用

编译

R CMD SHLIB tmp.c

或将其作为文件src/tmp.c集成到一个包中，并正常构建包。使用：

> dyn.load("tmp.so")
> x <- .Call("create", list("info could be any R object", 1:5))
> .Call("get", x)
[1] "my name is joe"
> ## reference semantics!
> .Call("set", x, "i am sam i am")
[1] TRUE
> .Call("get", x)
[1] "i am sam i am"
> x <- NULL
> gc()
finalizing
         used (Mb) gc trigger (Mb) max used (Mb)
Ncells 339306 18.2     467875   25   407500 21.8
Vcells 202064  1.6     786432    6   380515  3.0

这是第二个示例，其中包含一个增加的int的结构。

#include <Rdefines.h>

struct Foo {
    int x;
};

static void
_finalizer(SEXP ext)
{
    struct Foo *ptr = (struct Foo*) R_ExternalPtrAddr(ext);
    Free(ptr);
}

SEXP
create()
{
    struct Foo *foo = Calloc(1, struct Foo);
    foo->x = 0;
    SEXP ext = PROTECT(R_MakeExternalPtr(foo, R_NilValue, R_NilValue));
    R_RegisterCFinalizerEx(ext, _finalizer, TRUE);
    UNPROTECT(1);

    return ext;
}

SEXP
incr(SEXP ext)
{
    struct Foo *foo = (struct Foo*) R_ExternalPtrAddr(ext);
    foo->x += 1;
    return ScalarInteger(foo->x);
}

在R中存储C对象

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