为何用names()<-修改列名后data.table未按引用传递？

我们知道R语言有4种提供可变对象或按引用传递语义的数据类型，data.table是其中之一（参考《R最佳编码实践》第11章）。以下代码中，创建了一个为输入data.table添加列的函数，由于data.table默认按引用传递，原对象应被修改。创建两个相同的data.table，分别用names()<-和setnames()方法将列名改为大写后传入函数，结果dt1未新增newvar列，dt2却正常新增，请问这是为什么？

library(data.table)


f <- function(x){
  x[,newvar:=2020]
}

dt1 <- data.table(a=1:20,b=21:40)
dt2 <- data.table(a=1:20,b=21:40)


names(dt1) <- toupper(names(dt1))
setnames(dt2,toupper(names(dt2)))

names(dt1)
class(dt1)
str(dt1)

names(dt2)
class(dt2)
str(dt2)

f(dt1)
f(dt2)


names(dt1)
names(dt2)

核心差异在于两种列名修改方式对原data.table对象的处理逻辑完全不同：

• names()<-会创建新对象，切断引用链：
  基础R的names()<-是通用赋值操作，它本质上会生成一个新的data.table对象，再把这个新对象重新赋值给dt1变量。此时全局环境中的dt1已经指向了新的内存地址，和最初创建的data.table实例没有关联了。当函数f尝试通过引用修改时，实际修改的是函数内部临时指向的旧实例，全局环境的dt1不会同步变化。

• setnames()是原地修改，保留引用关系：
  setnames()是data.table包专属的原地修改函数，它直接在原data.table对象的内存空间里修改列名，不会创建新对象，dt2始终指向同一个实例。所以函数f通过引用添加列时，全局环境中的dt2会直接反映出修改结果。

可以用address(dt1)和address(dt2)查看内存地址验证：修改列名后，dt1的地址会发生变化，而dt2的地址保持不变。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者MEcon