与函数相关的环境

不仅是全局环境，函数环境也会控制符号的查找。有 3 个与函数及其运行过程相关的
重要环境：执行环境（executing environment）、封闭环境（enclosing environment）和调用
环境（calling environment）。
每次调用函数时，R 都会创建一个新的环境来主管函数的执行过程，这就是函数调用
的执行环境。函数的参数和在函数中创建的变量实际上是执行环境中的变量。
与其他环境一样，函数的执行环境也有父环境。该父环境也称为函数的封闭环境，即
定义函数的环境。这意味着在函数执行期间，任何未在执行环境中定义的变量都会到封闭
环境中查找，这正是词法作用域的机理。
有时，了解调用环境（即调用函数的环境）是很有用的，可以使用 parent.frame( )
来获取当前执行函数的调用环境。
为了说明这些概念，我们定义如下函数：
simple_fun <- function() {
cat("Executing environment: ")
print(environment())
cat("Enclosing environment: ")
print(parent.env(environment()))
}
该函数仅用来输出当它被调用时的执行环境和封闭环境：
simple_ _fun()
## Executing environment: <environment: 0x0000000014955db0>
## Enclosing environment: <environment: R_GlobalEnv>
simple_ _fun()
## Executing environment: <environment: 0x000000001488f430>
## Enclosing environment: <environment: R_GlobalEnv>
simple_ _fun()
## Executing environment: <environment: 0x00000000146a23c8>
## Enclosing environment: <environment: R_GlobalEnv>
可以看到每次调用函数时，其执行环境都在变化，但封闭环境是相同的。事实上，在
定义函数时，其封闭环境也同时被确定。我们可以调用 environment( ) 函数来获取一
个函数的封闭环境：
environment(simple_fun)
## <environment: R_GlobalEnv>
以下示例涉及 3 个嵌套函数的 3 个环境。每个函数的执行环境，封闭环境和调用环境都
会被输出。如果很扎实地理解了这些概念，可以试着猜猜看哪些是相同的，哪些是不同的：
f1 <- function() {
cat("[f1] Executing in ")
print(environment())
cat("[f1] Enclosed by ")
print(parent.env(environment()))
cat("[f1] Calling from ")
print(parent.frame())
f2 <- function() {
cat("[f2] Executing in ")
print(environment())
cat("[f2] Enclosed by ")
print(parent.env(environment()))
cat("[f2] Calling from ")
print(parent.frame())
}
f3 <- function() {
cat("[f3] Executing in ")
print(environment())
cat("[f3] Enclosed by ")
print(parent.env(environment()))
cat("[f3] Calling from ")
print(parent.frame())
f2()
}
f3()
}
我们调用 f1( )看一下输出结果，需要花点功夫从最初的输出结果中提取信息。为了
方便阅读，我们将输出结果分成几块，但是不改变输出顺序。
注意，临时创建的环境只有内存地址（例如，0x0000000016a39fe8），没有像全局环境
（R_GlobalEnv）这样的通用名称。为了更容易识别相同的环境，我们在环境输出文本的
末尾添加标记以示区别，例如相同的内存地址添加相同的标签（例如*A）：
f1()
## [f1] Executing in <environment: 0x0000000016a39fe8> *A
## [f1] Enclosed by <environment: R_GlobalEnv>
## [f1] Calling from <environment: R_GlobalEnv>
当我们调用 f1( ) 时，函数会输出与 f1( ) 相关的环境，然后定义函数 f2( )和
f3( )，最后调用 f3( ) 时，继续输出如下结果：
## [f3] Executing in <environment: 0x0000000016a3def8> *B
## [f3] Enclosed by <environment: 0x0000000016a39fe8> *A
## [f3] Calling from <environment: 0x0000000016a39fe8> *A
函数 f2( )在 f3( )中被调用，接着输出如下结果：
## [f2] Executing in <environment: 0x0000000016a41f90> *C
## [f2] Enclosed by <environment: 0x0000000016a39fe8> *A
## [f2] Calling from <environment: 0x0000000016a3def8> *B
输出结果说明了如下事实：
• f1( )的封闭环境和调用环境都是全局环境；
• f3( )的封闭环境和调用环境与 f2( )的封闭环境和 f1( )的执行环境相同；
• f2( )的调用环境和 f3( )的执行环境相同。
这些又等同于如下事实：
• f1( )在全局环境被定义和调用；
• f3( )在 f1( )中被定义并调用；
• f2( )在 f1( )中被定义，但在 f3( )中被调用。