循环中存储ggplot对象时所有图均变为最后一张的问题排查

我太懂这种绞尽脑汁的感觉了——这其实是ggplot延迟求值的经典坑，很多人第一次循环画图都会踩！

问题根源 #

ggplot不会在你创建plot对象的时候就把数据“固定”下来，它会等到你实际渲染图表（比如print()、保存或者在RStudio里查看）的时候，才去读取你在aes()里引用的变量值。你循环里创建的所有plot对象，其实都共享同一个shorter和longer变量的引用，等你最后查看列表时，这两个变量已经是循环最后一次迭代的值了，所以所有图表都变成了最后那一张的样子。

解决方案1：用local()冻结局部环境 #

你之前尝试过local()，但没完全用对——需要在local()内部把当前迭代的变量重新赋值，让每个plot对象绑定自己的局部变量：

plotCount <- 5
multiplePlots <- tibble(clockPlots = list(), index = double())
loopCount = 1
# 把数据定义移到循环外，避免重复创建
short <- tibble(val = c(1:12), x = 3 * sin(val * pi / 6), y = 3 * cos(val * pi / 6))
long <- tibble(val = c(1:60), x = 4.5 * sin(val * pi / 30), y = 4.5 * cos(val * pi / 30))

while(plotCount > 0) {
  # 先把当前迭代的数据存到临时变量
  current_short <- short[loopCount,]
  current_long <- long[loopCount,]
  
  # 用local创建独立环境，把临时变量传入并重新赋值
  plot <- local({
    s <- current_short
    l <- current_long
    ggplot() +
      geom_segment(aes(x = 0, y = 0, xend = s[[2]], yend = s[[3]]), colour = "black", size = 3) +
      geom_segment(aes(x = 0, y = 0, xend = l[[2]], yend = l[[3]]), colour = "black", size = 2)
  })
  
  print(plot)
  # 不要用<<-全局赋值，用常规赋值更安全
  multiplePlots <- multiplePlots %>% add_row(clockPlots = list(plot), index = loopCount)
  
  plotCount <- plotCount - 1
  loopCount <- loopCount + 1
}

# 现在查看就会有不同的图表了
multiplePlots$clockPlots[[1]]
multiplePlots$clockPlots[[2]]

解决方案2：给geom绑定专属数据（更推荐） #

更简洁可靠的方式是，直接把当前迭代的数据传给geom_segment()的data参数，让每个图层绑定自己的数据副本，彻底摆脱外部变量的影响：

plotCount <- 5
plot_list = list()
loopCount = 1
short <- tibble(val = c(1:12), x = 3 * sin(val * pi / 6), y = 3 * cos(val * pi / 6))
long <- tibble(val = c(1:60), x = 4.5 * sin(val * pi / 30), y = 4.5 * cos(val * pi / 30))

while(plotCount > 0) {
  current_short <- short[loopCount,]
  current_long <- long[loopCount,]
  
  plot_list[[loopCount]] <- ggplot() +
    # 直接把当前数据传给geom，aes里用数据列名即可
    geom_segment(data = current_short, aes(x = 0, y = 0, xend = x, yend = y), colour = "black", size = 3) +
    geom_segment(data = current_long, aes(x = 0, y = 0, xend = x, yend = y), colour = "black", size = 2)
  
  plotCount <- plotCount - 1
  loopCount <- loopCount + 1
}

# 现在每个元素都是独立的图表了
plot_list[[1]]
plot_list[[2]]
plot_list[[3]]

额外提醒 #

• 尽量避免使用<<-全局赋值，它会修改全局环境的变量，很容易导致意外的bug，用常规的<-局部赋值就好。
• 如果循环次数多，建议用purrr包的迭代函数（比如map()）来替代while循环，代码会更简洁，也更容易避免这类环境变量的问题。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Zac Warham