Dlaczego dwa odniesienia do tego samego wektora zwracają różne adresy pamięci dla każdego elementu wektora?

Uczę się języka R i obecnie czytam tę książkę . Aby upewnić się, że rozumiem tę koncepcję, przeprowadziłem następujący test, który okazał się dla mnie dość mylący i byłbym wdzięczny za wyjaśnienie. Oto test, który uruchomiłem bezpośrednio w powłoce R z terminala (nie używając RStudio lub Emacs ESS).

> library(lobstr)
>
> x <- c(1500,2400,8800)
> y <- x
> ### So the following two lines must return the same memory address
> obj_addr(x)
[1] "0xb23bc50"
> obj_addr(y)
[1] "0xb23bc50"
> ### So as I expected, indeed both x and y point to the same memory 
> ### location: 0xb23bc50
>
>
>
> ### Now let's check that each element can be referenced by the same
> ### memory address either by using x or y
> x[1]
[1] 1500
> y[1]
[1] 1500
> obj_addr(x[1])
[1] "0xc194858"
> obj_addr(y[1])
[1] "0xc17db88"
> ### And here is exactly what I don't understand: x and y point 
> ### to the same memory address, so the same must be true for 
> ### x[1] and y[1]. So how come I obtain two different memory
> ### addresses for the same element of the same vector?
>
>
>
> x[2]
[1] 2400
> y[2]
[1] 2400
> obj_addr(x[2])
[1] "0xc15eca0"
> obj_addr(y[2])
[1] "0xc145d30"
> ### Same problem!
>
>
>
> x[3]
[1] 8800
> y[3]
[1] 8800
> obj_addr(x[3])
[1] "0xc10e9b0"
> obj_addr(y[3])
[1] "0xc0f78e8"
> ### Again the same problem: different memory addresses

Czy możesz mi powiedzieć, gdzie jest mój błąd i co źle zrozumiałem w tym problemie?

Każdy obiekt R jest C (wywołany wskaźnikiem SEXP- na a) „multi-object” ( struct). Obejmuje to informacje (które R musi operować, np. lengthLiczbę referencji - aby wiedzieć, kiedy skopiować obiekt - i więcej) o obiekcie R, a także rzeczywiste dane obiektu R, do którego mamy dostęp.

lobstr::obj_addr, prawdopodobnie zwraca adres pamięci, na który SEXPwskazuje. Ta część pamięci zawiera zarówno informacje o obiekcie R, jak i dane. Ze środowiska R nie możemy / nie musimy uzyskiwać dostępu do (rzeczywistej) pamięci rzeczywistych danych w każdym obiekcie R.

Jak zauważa Adam w swojej odpowiedzi, funkcja [ kopiuje n-ty element danych zawartych w obiekcie C do nowego obiektu C i zwraca SEXPwskaźnik do R. Za każdym razem, gdy [jest wywoływany, nowy obiekt C jest tworzony i zwracany do R.

Nie możemy uzyskać dostępu do adresu pamięci każdego elementu rzeczywistych danych naszego obiektu przez R. Ale bawiąc się trochę, możemy prześledzić odpowiednie adresy za pomocą interfejsu API:

Funkcja uzyskiwania adresów:

ff = inline::cfunction(sig = c(x = "integer"), body = '
             Rprintf("SEXP @ %p\\n", x);

             Rprintf("first element of SEXP actual data @ %p\\n", INTEGER(x));

             for(int i = 0; i < LENGTH(x); i++) 
                 Rprintf("<%d> @ %p\\n", INTEGER(x)[i], INTEGER(x) + i);

             return(R_NilValue);
     ')

A zastosowanie do naszych danych:

x = c(1500L, 2400L, 8800L)  #converted to "integer" for convenience
y = x

lobstr::obj_addr(x)
#[1] "0x1d1c0598"
lobstr::obj_addr(y)
#[1] "0x1d1c0598"

ff(x)
#SEXP @ 0x1d1c0598
#first element of SEXP actual data @ 0x1d1c05c8
#<1500> @ 0x1d1c05c8
#<2400> @ 0x1d1c05cc
#<8800> @ 0x1d1c05d0
#NULL
ff(y)
#SEXP @ 0x1d1c0598
#first element of SEXP actual data @ 0x1d1c05c8
#<1500> @ 0x1d1c05c8
#<2400> @ 0x1d1c05cc
#<8800> @ 0x1d1c05d0
#NULL

Kolejna różnica w pamięci między elementami danych naszego obiektu jest równa rozmiarowi inttypu:

diff(c(strtoi("0x1d1c05c8", 16), 
       strtoi("0x1d1c05cc", 16), 
       strtoi("0x1d1c05d0", 16)))
#[1] 4 4

Korzystanie z [funkcji:

ff(x[1])
#SEXP @ 0x22998358
#first element of SEXP actual data @ 0x22998388
#<1500> @ 0x22998388
#NULL
ff(x[1])
#SEXP @ 0x22998438
#first element of SEXP actual data @ 0x22998468
#<1500> @ 0x22998468
#NULL

To może być bardziej niż potrzebna obszerna odpowiedź i jest uproszczona w odniesieniu do faktycznych szczegółów technicznych, ale, mam nadzieję, oferuje wyraźniejszy „duży” obraz.

To jeden ze sposobów, aby na to spojrzeć. Jestem pewien, że jest bardziej techniczny pogląd. Pamiętaj, że w R prawie wszystko jest funkcją. Obejmuje funkcję wyciągu, [. Oto oświadczenie równoważne z x[1]:

> `[`(x, 1)
[1] 1500

Więc uruchamiasz funkcję, która zwraca wartość (sprawdź ?Extract). Ta wartość jest liczbą całkowitą. Podczas uruchamiania obj_addr(x[1])ocenia funkcję, x[1]a następnie obj_addr()zwraca jej zwrot, a nie adres pierwszego elementu tablicy, do którego przypisano jedno xi drugie y.