编写R包C扩展的核心指引

以下，$RHOME都是指代你安装R所在的目录。

R的配置文件，在$RHOME/etc下

• Renviron：环境变量与路径配置，大都可顾名思义，主要介绍以下两个。
  • R_LIBS_SITE: 包搜索路径，在R命令行下可用.libPaths()显示，；
  • R_LIBS_USER: 用户包目录，如果设置为”~/Rlibs/”，则每个用户在没有全局安装权限时，默认地会把包安装到~/Rlibs/下，无需添加到R_LIBS_SITE也能被搜索到，但在R命令行下用.libPaths()不会显示该路径，这样每个用户可以拥有一个自己本地的R库；
  • 如果想配置一个本地测试环境，以便与生产环境区分开，可以在安装包时指定一个路径，如R CMD INSTALL testR.tar.gz -l ~/Rtest 可以把testR包安装到~/Rtest下，写测试文件时第一行加上.libPath(‘~/Rtest’)，就可以正确找到testR包了。
• ldpaths：动态库载入路径配置。
  • R_LD_LIBRARY_PATH：R 包载入时动态库搜索路径，默认为${R_LD_LIBRARY_PATH=${R_HOME}/lib:}，如果要加上/usr/local/lib，则 变为${R_LD_LIBRARY_PATH=${R_HOME}/lib:/usr/local/lib:}
• Makeconf：包编译链接配置，类似于Makefile，可被用户引用或重载。在R CMD INSTALL/build时使用。
  • 如果使用Makevars文件，则把该文件放到包的src目录下，文件中的配置可使用并扩展Makeconf的配置。
  • 例 子：在Makevars中定义PKG_LIBS = -L/usr/local/lib -lmylibs $(LAPACK_LIBS) $(BLAS_LIBS)，其中$(LAPACK_LIBS)与$(BLAS_LIBS)是Makeconf中预定义的变量，这里定义的PKG_LIBS变量会被Makeconf中的ALL_LIBS变量所使用，作为链接参数的一部分。
• repositories：cran站点。

R的头文件在$RHOME/include，对于用C写R扩展这个应用场景来说，有用的是R.h，Rdefines.h和Rinternals.h这几个文件。

• R.h是每一个为R作接口的C扩展里必须包含的。
• Rinternals.h是最核心的定义文件，它定义了最基本也是唯一的R结构SEXP（详见这里）及其它的一些数据类型与结构、常量、以及所有你会用得到的接口函数。
• Rdefines.h中include了Rinternals.h，并且为了方便使用，定义了一大批的宏，对Rinternals.h中的函数进行了封装，虽然还不是完全的封装，但已经很够用，语义上也好理解得多。

Rdefines.h中一些常用的R扩展函数，让你可以在C里操作R的数据结构，以下的函数参数x的类型都是SEXP，n为int型变量：

• AS_XXX：类型转换，等同于R中的as()函数。如AS_INTEGER(x)把x转换为INTEGER类。类似的还有IS_XXX，等同于R中的is()函数。
• NEW_XXX：生成一个向量对象，如NEW_INTEGER(n)生成一个长度为n的向量，SEXP类型。通过NEW_OBJECT(MAKE_CLASS(“classname”))可生成任意一个类的对象。
• XXX_POINTER：取得SEXP向量对象数据的指针，如INTEGER_POINTER(x)返回指向x的数据的指针，接下来可以在C里自由操作。
• mkString：比较简便地生成一个字符串型SEXP对象的方法，如mkString(“xyz”)。
• GET_ATTR, SET_ATTR, GET_SLOT, SET_SLOT：获取/设置对象属性，获取/设置对象SLOT，可参考文件中的定义。
• allocVector, allocMatrix：生成一个向量/矩阵，在Rinternals.h中定义。
• NEW_LIST, SET_ELEMENT：list相关的操作。
• PROTECT, UNPROTECT：为避免被R的垃圾回收机制错误回收，在用NEW_XXX或alloc*分配内存生成对象时，需要用PROTECT()函数括起来，最后用UNPROTECT(n)取消保护，n的个数应该等于之前PROTECT函数被使用过的次数。