将 Rcpp 函数扩展到任何类型的输入向量

我有以下函数，它执行一个简单的循环NumericVector并返回int类型值。

  Rcpp::cppFunction({'
  int calc_streak( NumericVector x, int i1, int i2){
  int cur_streak=1;

  if (NumericVector::is_na(x[0])){
    cur_streak = NumericVector::get_na();
  } else {
    cur_streak = 1;
  }

  for(int j = i1; j <= i2 ; ++j) {
    if( x[ j ] == x[ j-1 ]){
      cur_streak += 1;

    } else if(NumericVector::is_na( x[ j ] )){
      cur_streak = NumericVector::get_na();

    } else {
      cur_streak = 1;

    }
  }
  return cur_streak;
}
"})

calc_streak(c(1,1,1,1),i1=0,i2=3)
# [1] 4

功能对我来说工作正常，但真正的问题是何时我正在尝试将此功能扩展到其他输入类型。我一直在堆栈上搜索here https://stackoverflow.com/questions/42363850/template-for-class-returning-elements-of-rcppvectorrtype and here https://stackoverflow.com/questions/19823915/how-can-i-handle-vectors-without-knowing-the-type-in-rcpp，但这些示例不适用于我的情况，或者我不知道如何正确使用示例。我尝试了几种处理未知输入类型的方法，但在我的案例中没有一个成功。 下面三个例子

1. 最简单的一个灵感来自this http://gallery.rcpp.org/articles/rcpp-wrap-and-recurse/- 创建主函数，根据参数类型运行先前定义的函数之一TYPEOF(x). 该函数返回预期值integer and numeric. For character会话崩溃

   Rcpp::cppFunction('
   #include <Rcpp.h>
   using namespace Rcpp;
   
   int streak_run_int(IntegerVector x, int i1, int i2){
     int cur_streak=1;
   
     if (IntegerVector::is_na(x[0])){
       cur_streak = NumericVector::get_na();
     } else {
      cur_streak = 1;
     }
   
     for(int j = i1; j <= i2 ; ++j) {
       if( x[ j ] == x[ j-1 ]){
        cur_streak += 1;
   
       } else if(IntegerVector::is_na( x[ j ] )){
         cur_streak = NumericVector::get_na();
   
       } else {
         cur_streak = 1;
   
       }
     }
     return cur_streak;
   }
   
   int streak_run_char(CharacterVector x, int i1, int i2){
     int cur_streak=1;
   
     if (CharacterVector::is_na(x[0])){
       cur_streak = NumericVector::get_na();
     } else {
       cur_streak = 1;
     }
   
     for(int j = i1; j <= i2 ; ++j) {
       if( x[ j ] == x[ j-1 ]){
       cur_streak += 1;
   
       } else if(CharacterVector::is_na( x[ j ] )){
         cur_streak = NumericVector::get_na();
   
       } else {
         cur_streak = 1;
   
       }
     }
     return cur_streak;
   }
   
   
     // [[Rcpp::export]]
   int streak_run4(SEXP x, int i1, int i2) {
     switch (TYPEOF(x)) {
     case INTSXP: {
       return streak_run_int(as<IntegerVector>(x), i1, i2);
     }
     case STRSXP: {
       return streak_run_char(as<CharacterVector>(x), i1, i2);
     }
     default: { return 0; }
     }
   }
   ')
   
   # expected results for int and real - for character session crashes
   streak_run4( c(1,1,1,1),i1=0, i2=3)
   streak_run4( as.integer(c(1,1,1,1)),i1=0, i2=3)
   streak_run4( as.character(c(1,1,1,1)),i1=0, i2=3) 
   

2. 第二个函数具有完全相同的想法，但使用模板而不是定义多个函数。与上面相同的结果 -会话崩溃character input

   Rcpp::cppFunction('
   #include <Rcpp.h>
   using namespace Rcpp;
   
   namespace impl {
   
     template <int RTYPE>
       int streak_run_impl(const Vector<RTYPE>& x, int i1, int i2)
     {
       int cur_streak=1;
   
       if (Vector<RTYPE>::is_na(x[0])){
         cur_streak = NumericVector::get_na();
       } else {
         cur_streak = 1;
       }
   
       for(int j = i1; j <= i2 ; ++j) {
         if( x[ j ] == x[ j-1 ]){
           cur_streak += 1;
   
         } else if(Vector<RTYPE>::is_na( x[ j ] )){
           cur_streak = NumericVector::get_na();
   
         } else {
           cur_streak = 1;
   
         }
       }
       return cur_streak;
       }
   
   }
   
   // [[Rcpp::export]]
   int streak_run3(SEXP x, int i1, int i2) {
     switch (TYPEOF(x)) {
     case INTSXP: {
       return impl::streak_run_impl(as<IntegerVector>(x), i1, i2);
     }
     case REALSXP: {
       return impl::streak_run_impl(as<NumericVector>(x), i1, i2);
     }
     case STRSXP: {
       return impl::streak_run_impl(as<CharacterVector>(x), i1, i2);
     }
     case LGLSXP: {
       return impl::streak_run_impl(as<LogicalVector>(x), i1, i2);
     }
     case CPLXSXP: {
       return impl::streak_run_impl(as<ComplexVector>(x), i1, i2);
     }
     default: {
       return 0;
     }
     }
   }
   ')
   
   streak_run3( c(1,1,1,1),i1=0, i2=3)
   streak_run3( as.integer(c(1,1,1,1)),i1=0, i2=3)
   streak_run3( as.character(c(1,1,1,1)),i1=0, i2=3)
   

3. 另一件作品的灵感来自于本文 http://gallery.rcpp.org/articles/rcpp-return-macros/，这次我什至无法编译 C++ 函数，同时出现错误use of overloaded operator '==' is ambiguous。无论如何，在检查了上面的两个例子之后，我不期望有任何其他结果。

   Rcpp::cppFunction('
   #include <Rcpp.h>
   using namespace Rcpp;
   
   class streak_run2_impl {
     private:
     int i1;
     int i2;
   
     public:
     streak_run2_impl(int i1, int i2) : i1(i1), i2(i2) {}
   
     template <int RTYPE>
     IntegerVector operator()(const Vector<RTYPE>& x)
     {
   
       int cur_streak=1;
   
       if (Vector<RTYPE>::is_na(x[0])){
       cur_streak = NumericVector::get_na();
       } else {
       cur_streak = 1;
       }
   
       for(int j = i1; j <= i2 ; ++j) {
         if( x[ j ] == x[ j-1 ] ){
           cur_streak += 1;
   
         } else if(Vector<RTYPE>::is_na( x[ j ] )){
   
           cur_streak = NumericVector::get_na();
   
         } else {
           cur_streak = 1;
         }
       }
       return cur_streak;
     }
   };
   
   
   // [[Rcpp::export]]
   RObject streak_run2(RObject x, int i1 = 0, int i2=6){
     RCPP_RETURN_VECTOR(streak_run2_impl(i1, i2), x);
   }
   ')
   

所以我的问题是：如何正确定义此函数以获得任何 R 类的输入向量的结果？
我将非常感谢任何建议。

首先，好帖子！不幸的是，您链接的上述资源都与您的问题无关，因为这是由于原型函数中未发现的完全不同的错误所致。为了why原型在调用时返回了一个有效值，这纯粹是运气。

正如 @BenjaminChristoffersen 指出的，代码运行到了一个未定义行为 (UB) https://en.wikipedia.org/wiki/Undefined_behavior由于出界 (OOB) https://en.wikipedia.org/wiki/Bounds_checking发生错误。他的解决方案将有效地“解决”问题。

但是，要在将来自行诊断此问题，请不要使用元素访问器[] to ()，它检查您请求的元素是否在范围内。例如是j in 0 to n - 1?

e.g.

  if (Vector<RTYPE>::is_na( x( 0 ) )){
  // ------------------------^---^

    cur_streak = NumericVector::get_na();
  } else {
    cur_streak = 1;
  }

  for(int j = i1; j <= i2 ; ++j) {
    if( x( j ) == x( j-1 )){
      // ^---^-----^-----^
      cur_streak += 1;

    } else if(Vector<RTYPE>::is_na( x( j ) )){
      // --------------------------- ^   ^

      cur_streak = NumericVector::get_na();

    } else {
      cur_streak = 1;

    }
  }

运行相同的命令然后给出：

streak_run3( c(1,1,1,1),i1=0, i2=3)

Output:

Error in streak_run3(c(1, 1, 1, 1), i1 = 0, i2 = 3) : 
  Index out of bounds: [index=-1; extent=4].

Input:

streak_run3( as.integer(c(1,1,1,1)),i1=0, i2=3)

Output:

Error in streak_run3(as.integer(c(1, 1, 1, 1)), i1 = 0, i2 = 3) : 
  Index out of bounds: [index=-1; extent=4].

Input:

streak_run3( as.character(c(1,1,1,1)),i1=0, i2=3)

Output:

Error in streak_run3(as.character(c(1, 1, 1, 1)), i1 = 0, i2 = 3) : 
  Index out of bounds: [index=-1; extent=4].