如何让`d$y`触发与`with(d,y)`相同的报错终止行为？

当访问数据框不存在的列时，$操作符默认返回NULL，但with()函数会直接抛出错误终止执行，示例如下：

> d <- data.frame( x=rnorm(20) )
> d$y
NULL
> with(d,y)
Error in eval(substitute(expr), data, enclos = parent.frame()) : 
  object 'y' not found

需求是无需重写已有代码，让d$y始终触发与with(d,y)一致的报错终止行为。

全局修改所有数据框的$行为 #

通过重载data.frame类的S3方法$.data.frame，添加列存在性检查，不存在则抛出错误：

# 重载data.frame的$操作符
`$.data.frame` <- function(x, name) {
  if (!name %in% colnames(x)) {
    stop(sprintf("object '%s' not found", name), call. = FALSE)
  }
  # 调用原始的$方法处理存在的列
  NextMethod()
}

测试效果：

> d <- data.frame(x = rnorm(20))
> d$y
Error: object 'y' not found

此方法会全局改变所有data.frame对象的$操作行为，所有访问不存在列的操作都会报错。

仅针对特定数据框生效 #

如果不想影响全局数据框，可以自定义一个继承自data.frame的类，只为该类重载$操作符：

# 创建自定义安全数据框构造函数
safe_df <- function(df) {
  stopifnot(is.data.frame(df))
  class(df) <- c("safe_df", "data.frame")
  df
}

# 为safe_df类重载$操作符
`$.safe_df` <- function(x, name) {
  if (!name %in% colnames(x)) {
    stop(sprintf("object '%s' not found", name), call. = FALSE)
  }
  # 调用父类的$方法
  NextMethod()
}

使用示例：

# 将普通数据框转为安全数据框
d <- safe_df(data.frame(x = rnorm(20)))
# 访问不存在的列会报错
d$y
# 输出：Error: object 'y' not found

# 普通数据框不受影响
normal_d <- data.frame(x = rnorm(20))
normal_d$y # 返回NULL

内容的提问来源于stack exchange，提问作者ivo Welch