メモ：環境をコピーしたいときはrlang::env_clone()

環境、というかggplot2のレイヤーをコピーすることを考えます。

まず、1つレイヤーをつくります。

library(ggplot2)

d <- data.frame(
  x = 1:4,
  y = 1:4
)

l1 <- geom_point(d = d, aes(x, y))

このレイヤーの中身をいろいろ表示してみましょう。

l1
#> mapping: x = ~x, y = ~y 
#> geom_point: na.rm = FALSE
#> stat_identity: na.rm = FALSE
#> position_identity

names(l1)
#>  [1] "mapping"     "geom_params" "show.legend" "stat_params" "stat"       
#>  [6] "inherit.aes" "geom"        "position"    "super"       "data"       
#> [11] "aes_params"

l1$data
#>   x y
#> 1 1 1
#> 2 2 2
#> 3 3 3
#> 4 4 4

dataという項目に指定したデータが入っているのがわかりました。これはggplot()と足し合わせれば当然グラフを描けます。

ggplot() + l1

次に、このレイヤーをコピーして、ちょっとずらした位置に赤い点をかぶせることを考えてみましょう。 l2という変数にl1を代入し、このdataのx列に2をかけてみます。

l2 <- l1

l2$data
#>   x y
#> 1 1 1
#> 2 2 2
#> 3 3 3
#> 4 4 4

l2$data$x <- l2$data$x * 2

# 詳しい説明は省きますが、こうすると赤くなります
l2$aes_params$colour <- "red"

では、これを足し合わせてみましょう。

ggplot() + l1 + l2

あれ？なぜか赤い点しかなくなってしまっています。 l1の黒い点はどこに消えたのでしょう。

実は、l1のデータはl2のデータとまったく同じになっているので、赤い点の後ろに隠れてしまっているのです。

l1$data
#>   x y
#> 1 2 1
#> 2 4 2
#> 3 6 3
#> 4 8 4

変更を加えたのはl2のdataに対してなのに、なぜl1のdataまで変更されてしまっているのでしょうか。

これは、ggplot2のレイヤーが環境だからです。 print.default()でむりやり表示してみるとわかりますが、l1とl2は同じ環境を指しています。なので、環境の中のオブジェクトに変更を加えるとどちらにも影響するのです。

print.default(l1)
#> <environment: 0x000000001f924720>
#> attr(,"class")
#> [1] "LayerInstance" "Layer"         "ggproto"       "gg"           

print.default(l2)
#> <environment: 0x000000001f924720>
#> attr(,"class")
#> [1] "LayerInstance" "Layer"         "ggproto"       "gg"

ではどうすればいいかというと、古典的には、as.list()で環境をリストにし、list2env()でそのリストから新しい環境をつくる、という手があるみたいです。

stackoverflow.com

rlang::env_clone()が、そのアイディアのC実装版みたいです（コード）。これを使ってもう一度やってみると、次のようになります。

l3 <- geom_point(d = d, aes(x, y))
l4 <- rlang::env_clone(l3)

l4$data$x <- l4$data$x * 2
l4$aes_params$colour <- "red"

# このままだとただの環境なので、クラスを合わせる必要がある
l4
#> <environment: 0x000000001e1b7910>

# クラスをあわせる
class(l4) <- class(l3)

ggplot() + l3 + l4