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RStudio 软件使用

RStudio 是为 R 语言设计的一个跨平台的集成开发环境(IDE),它将许多功能强大的编程工具集成到一个直观、易于学习的界面中。用户可以在其中编辑、运行 R 的程序文件,可以跟踪运行,还可以构造文字、图表融合在一起的研究报告等。

本文将介绍 RStudio 软件的基本使用方法、常见问题,以及快捷键操作方法。

RStudio 主界面

打开 Rstudio,可以看到类似于下面的图形界面。在常规的菜单栏与工具栏之下,主要有4个窗口,界面布局与 MATLAB 非常像。

4个窗口分别是:

  • ① 脚本窗口:用于查看或编辑脚本,如 R 脚本等(如果未出现该窗口,用快捷键 Ctrl+Shift+N 新建一个脚本)。
  • ② 命令窗口:用于输入命令,以及显示 R 脚本的执行情况。
  • ③ 变量历史等窗口:一共有4个标签页,Environment 为环境窗口,可以暂时简单理解为查看变量的窗口;History为历史窗口,用于以前运行过的命令;其他标签页暂不介绍。
  • ④ 文件等窗口:一共有6个标签页,Files 用于查看与管理文件;Plot 用于查看输出的绘图;Packages 用于管理 R 扩展包;Help 用于查看帮助文档(R 软件的文档与 RStudio 的文档都在这里)。

代码组织方式

在 RStudio 中,有三种组织 R 代码的方式,分别是写在命令窗口中、写在 R 脚本中、写在 Rmarkdown 文档中,下面分别介绍。

  • 在命令窗口中写代码:写代码时,按 Shift+Enter 键为换行,按 Enter 键直接为执行,代码执行后便不可修改。因而在命令窗口中写代码一般只适合代码极为简单、与上下文代码不是一个整体的情况,比如试验某行代码的功能、查看帮助文档、检查某个值等。
  • 在 R 脚本中写代码:在脚本中的代码可以反复修改执行,保存为 .R 文件,是最常用的写代码的地方。写完之后,用光标选中需要执行的代码,点击上方的 Run 按钮,或按快捷键 Ctrl+Enter,即可执行选中部分的代码。如果需要全部执行,全选(Ctrl+A)后按 Ctrl+Enter。或者按 Ctrl+Shift+Enter。如果光标没有选中任何代码,按 Ctrl+Enter 后,会执行光标所在那一行的代码。
  • 在 Rmarkdown 文档中写代码:如果需要写数据分析文档,需要较多的文字说明,则 Rmarkdown 是一个很好的选择。

使用技巧

创建项目

用 R 和 RStudio 进行研究和数据分析,每个研究问题应该单独建立一个文件夹(目录)。该问题的所有数据、程序都放在对应的文件夹中。

在 RStudio 中, 可通过“File -> New Project”建立一个新的“项目”(project)。通过“Tools -> Project Options”菜单打开设置,可以为项目做一些特殊设置。

我们建议你创建 RStudio 项目,而不仅仅是创建 R 脚本,因为 RStudio 项目能够保存保存你的工作空间,包括 R 脚本、环境变量、历史、工作路径、窗口设置等的集合。同一个项目共享一个工作路径和环境变量,因此不同项目之间互不影响。RStudio 项目以 .Rproj 为后缀。

查看帮助

RStudio 的帮助窗格中包含 R 软件的官方文档,以及 RStudio 软件的的文档。如果你想更好的浏览,可以通过菜单“View->Panes->Zoom help”将其放大到占据整个窗口。

在控制台中输入命令 help.start() 也可以查看帮助文档。如果想查看某个函数的帮助,可以用问号(?)后面跟随函数名称的方式查询该函数的帮助,例如:

?mean

example("函数名") 的格式可以运行此函数的样例,例如:

example("mean")

如果只知道方法的名字而不知道其具体的扩展包和函数名称,可以安装 sos 扩展包(package),然后用 findFn("函数名") 查询某个函数。

使用历史

在控制台(命令行窗格)中, 除了可以用左右光标键移动光标位置, 用上下光标键调回以前运行过的命令, 还有一个重要的增强:键入要运行的命令的前几个字母,如 book,按“Ctrl+向上光标键”,就可以显示历史命令中以 book 开头的所有命令,单击某个命令就会自动复制到命令行。

这一技巧十分重要, 我们需要反复运行同一命令或类似命令时, 这一方法让我们很容易从许多命令历史中找到所需的命令。

放大显示某一窗格

当屏幕分辨率较低时,将整个 RStudio 界面分为四个窗格会使得每个窗格都没有足够的显示精度。为此,可以将某个窗格放大到整个窗口区域,需要使用其它窗格时再恢复到四个窗格的状态或者直接放大其它窗格到整个窗口区域。

例如,通过菜单“View -> Panes -> Zoom Source”可以将编辑窗格放到最大,在 MS Windows 下也可以使用快捷键“Ctrl+Alt+1”,其它操作系统也有类似的快捷键可用。通过菜单“View -> Panes -> Show All Panes”可以显示所有四个窗格。

放大其它窗格也可以用“Ctrl + Alt + 数字”,数字与窗格的对应关系为:

  • 1: 编辑窗格;
  • 2: 控制台(Console);
  • 3: 帮助;
  • 4: 历史;
  • 5: 文件;
  • 6: 图形;
  • 7: 扩展包;
  • 8: 已定义变量和函数;
  • 9: 研究报告或网站结果显示。

运行程序

可以在命令行直接输入命令运行,文字结果会显示在命令行窗口,图形结果显示在“Plots”窗格中。在命令行窗口(Console)中可以用左右光标键移动光标,用上下光标键查找历史命令,输入命令的前几个字母后用“Ctrl+向上光标键”可以匹配地查找历史命令。

一般情况下,还是应该将 R 源程序保存在一个源程序文件中运行。RStudio 中“File -> New File -> R Script”可以打开一个新的 R 脚本文件窗口供输入 R 代码使用。编辑完成后,保存文件,点击“Source”快捷图标就可以运行整个文件中的所有源程序,并会自动加上关于编码的选项。

在 R 源程序窗口中,当插入光标在某行程序上的时候,点击窗口的“Run”快捷图标或者用快捷键“Ctrl+Enter键”可以运行该行;选中若干程序行后,点击窗口的“Run”快捷图标或者用快捷键“Ctrl+Enter键”可以运行这些行。

中文编码

对于中文内容的 R 源程序、R Markdown 源文件(.Rmd文件)、文本型数据文件(.txt,.csv),其中的中文内容可能有不同的编码选择,在中国除港澳台以外的地区主要使用 GB18030(基本兼容于 GB、GBK)和 UTF-8,UTF-8 是国际上更普遍使用的统一文字编码,涉及到计算机编程时应尽可能使用此编码系统。

在 RStudio 中新生成的 R 源程序、Rmd 源文件一般自动用 UTF-8 编码。点击 RStudio 的文件窗格中显示的源文件, 可以打开该源文件,但是因为已有源文件的编码不一定与RStudio的默认编码一致,可以会显示成乱码。为此,RStdio提供了“File -> Reopen with Encoding”功能,进行编码转换。

常用快捷键

以下快捷键适用于脚本编辑窗口:

  • 新建脚本:Ctrl+Shift+N
  • 代码提示与补全:Tab
  • 注释或取消注释:Ctrl+Shift+C
  • 运行所选代码:Ctrl+Enter
  • 运行全部代码:Ctrl+Shift+Enter
  • 全选:Ctrl+A
  • 选择:Shift+箭头
  • 删除行:Ctrl+D
  • 撤销:Ctrl+Z
  • 重做:Ctrl+Shift+Z
  • 赋值符:Alt+-
  • 代码折叠:Alt+L
  • 代码展开:Shift+Alt+L
  • 保存本脚本:Ctrl+S
  • 保存全部脚本:Ctrl+Alt+S
  • 增加缩进:选中代码后,Tab(可包括多行)
  • 减小缩进:选中代码后,Shift+Tab
  • 智能缩进:选中代码后,Ctrl+I
  • 智能缩进加智能空格:Ctrl+Shift+A(更高级的代码格式规范化工具,可参考formatR包)
  • 选择与替换:Ctrl+F
  • 提取函数:Ctrl+Alt+X(RStudio 可以分析某一代码段,并自动将其转换成一个可重复使用的函数。任何在选择的代码内的“自由的”变量,即那些被引用但没有被创建的变量,将被转化为函数的参数)

以下快捷键适用于命令窗口:

  • 历史中的上一条命令:向上箭头
  • 历史中的下一条命令:向下箭头
  • 中断运行的代码:Esc
  • 清除命令窗口中的内容:Ctrl+L

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