替换列表元素时保留其属性的Base R实现方法

现有如下R列表：

lst <- list(
  a = structure("x", class = "foo", type = "bar"),
  b = "y"
)
str(lst)
#> List of 2
#>  $ a: 'foo' chr "x"
#>   ..- attr(*, "type")= chr "bar"
#>  $ b: chr "y"

我希望在替换其中class为foo的元素时自动保留该元素的原有属性，已手动实现预期效果：

res <- (function(x, i, value) {
  attrs <- attributes(x[[i]])
  x[[i]] <- value
  attributes(x[[i]]) <- attrs
  x
})(lst, "a", "z")

str(res)
#> List of 2
#>  $ a: 'foo' chr "z"
#>   ..- attr(*, "type")= chr "bar"
#>  $ b: chr "y"

请问如何用Base R优雅实现该功能？我原本猜测可以实现[[<-.foo方法，但发现该方法针对的是foo类对象本身，而非列表中的foo元素，因此无法生效。仅接受Base R解决方案。

方案1：封装通用替换函数 #

把手动实现的逻辑封装成可复用函数，仅对foo类元素自动保留属性，其他元素正常赋值：

replace_keep_attrs <- function(x, i, value) {
  if ("foo" %in% class(x[[i]])) {
    attrs <- attributes(x[[i]])
    x[[i]] <- value
    attributes(x[[i]]) <- attrs
  } else {
    x[[i]] <- value
  }
  x
}

# 使用示例
res <- replace_keep_attrs(lst, "a", "z")
str(res)
#> List of 2
#>  $ a: 'foo' chr "z"
#>   ..- attr(*, "type")= chr "bar"
#>  $ b: chr "y"

方案2：自定义列表子类的赋值方法 #

如果想要更贴近原生赋值的体验，可以给列表创建一个子类，为其实现自定义的[[<-方法，自动处理foo类元素的属性保留：

# 给目标列表添加自定义子类
class(lst) <- c("foo_list", "list")

# 实现自定义赋值方法
`[[<-.foo_list` <- function(x, i, value) {
  if ("foo" %in% class(x[[i]])) {
    attrs <- attributes(x[[i]])
    NextMethod()  # 执行默认的列表赋值逻辑
    attributes(x[[i]]) <- attrs  # 恢复原有属性
  } else {
    NextMethod()  # 非foo类元素正常赋值
  }
  x
}

# 直接用原生赋值语法操作
lst[["a"]] <- "z"
str(lst)
#> List of 2
#>  $ a: 'foo' chr "z"
#>   ..- attr(*, "type")= chr "bar"
#>  $ b: chr "y"
#>  - attr(*, "class")= chr [1:2] "foo_list" "list"

关于[[<-.foo方法的说明 #

你最初设想的[[<-.foo方法无法生效，因为[[<-操作的对象是列表而非foo类元素本身。[[<-.foo会被定义为操作foo类对象时的赋值方法，但这里我们的操作主体是列表，因此不会触发该方法。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Junitar