如何优雅地添加进度条（上）

Hello亲爱的小伙伴们，本期的大猫课堂要教大家运用R中高级语法功能为任意函数优雅地添加进度条，代码只要10行不到哦！Let's go!

本期目标

▶ 代码预览

▶ 理解函数操作符（Function Operator）的作用

代码预览

废话不多，先来看一下代码吧！

1> # show proces every

2> show_process_every <- function(n, f) {

3> i <- 1

4> function(...) {

5> if (i %% n == 0)

6> cat("Process n =", i, "\n")

7> i <<- i + 1

8> f(...)

9> }

10> }

理解函数操作符（Function Operator）

为了实现对任意函数添加进度条，我们需要引入函数操作符（Function Operator）的概念。它可以理解为一种特殊的函数，其输入是一个函数，输出也是一个函数。函数操作符的作用是将一些常见的任务抽象出来，使之能够套用在任意其他函数中。这么说可能有些抽象，举一个例子：如果我们希望某个函数在每次开始运行前都能在屏幕中打印时间，那么我们第一反应就是在函数第一行添加如下代码：

print(Sys.time())

但是，如果我们现在有十几个函数，为每个函数都添加一行这样的代码是不现实的。其次，如果以后我们希望只打印日期，不打印时间，那么就需要对每个函数都进行修改，这样不仅修改起来很麻烦，而且很可能会产生拼写错误。那么，有什么办法能够一劳永逸地解决这个问题呢？答案就是函数操作符。

函数操作符应该如何使用？仍旧以上文中打印启动时间为例。首先我们需要建立一个名为 print_time() 的函数，他的参数是一个任意函数，该函数在经过 print_time() 的修饰后，其本身的行为仍旧不变，但是能够在每次运行之前打印时间。（对Python有了解的小伙伴肯定能想起来它和Python中的函数装饰器很类似）例如，我们需要对以下函数进行修饰：

square <- function(x) x ^ 2

这是一个求平方的函数，没有函数操作符修饰之前，其运行之后的结果是：

square(3)

> [1] 9

加了函数操作符，其运行结果是这样的：

print_time(square)(3)

> Startup time: 13:51:23

> [1] 9

其中，square函数可以被替换成任意的其他函数名。那么这个神奇的print_time()函数长什么样子？我们一块来看一下：

1> print_time <- function(f) {

2> function(...) {

3> cat("Startup time:", format(Sys.time(), "%H:%M:%S"), "\n")

4> f(...)

5> }

6> }

先来看第一行。这行给出了print_time()的参数，我们用f来表示，需要注意的是，f 应该是一个函数。

再来看核心的2~5行。我们可以看到，print_time()返回的是一个匿名函数，用function(...)表示，其参数用“...”给出（“...”用来表示任意参数）。

这个匿名函数做了什么事呢？首先，他在第3行打印了函数调用时的时间。我们这里用了cat而不是print，两者其实功能类似，但为什么这里选择了cat，小伙伴们自己看help就知道啦。另外一点要注意的是，format()给出了时间的输出格式，“%H:%M:%S”表示输出时、分、秒。如果需要输出其他格式，直接指定就可以。比如，我想输出年月日，那么对应的格式就是“%Y-%m-%d”。

第四行是最重要的代码。我们可以看到第二行中定义的这个匿名函数function(...) 在这里“调用”了函数 f，并且把其参数"..."传给了函数 f。实际上，这里的“...”就是上文例子中print_time(square)(3)中的参数“3”。因为print_time函数可以修饰任意函数，但我们事先无法知道这个任意函数具有怎样的参数，因此我们在这里只能用“...”代替。

至此，一个简单的为函数打印运行时间的函数操作符（Function Operator）就完成了。我们可以用他修饰任意其他函数，再举几个例子：

> print_time(sqrt)(4)

Startup time: 22:41:12

[1] 2

或者

> print_time(print)("this is a test")

Startup time: 22:42:23

[1] "this is a test"

是不是很神奇？