R语言data.frame()为何无法引用同次调用创建的其他变量？

在R语言中使用data.frame()函数创建包含多个变量的数据框时，无法在变量定义表达式中引用同一次data.frame()调用内生成的其他变量，该现象可通过下方代码复现：

• 示例1可正常运行，因为x和y的表达式不依赖运行环境中的其他对象
• 示例2运行报错，提示找不到对象x
• 示例3中若提前在全局环境赋值x <- 5，同次调用内创建x = 0时，y会引用全局环境的x计算得到6，而非引用同次创建的x得到1

目前有两种暂未验证的解释（此处为双关：evaluate兼具“验证判断”和R语言中“求值”的技术含义）：

• 作用域机制：各赋值表达式虽按顺序求值（即先赋值x再赋值y），但仅会在data.frame()的调用环境中查找对象。由于示例2中data.frame()在全局环境调用，但全局环境中不存在x，因此触发报错；这也可以解释示例3中y = 6而非y = 1的结果。
• 求值机制：所有赋值表达式为并行同时求值，导致计算依赖x的y值时，x尚未在任何环境中存在。尽管R采用词法（即静态）作用域，data.frame()的设计并未将同次调用内生成的变量纳入查找范围。

复现代码如下：

# 示例1（运行成功）
data.frame(x = 0, y = 0 + 1)
#>   x y
#> 1 0 1

# 示例2（运行失败）
data.frame(x = 0, y = x + 1)
#> Error in data.frame(x = 0, y = x + 1): object 'x' not found

# 示例3
x <- 5
data.frame(x = 0, y = x + 1)
#>   x y
#> 1 0 6

如果需要在创建数据框时引用同次生成的其他变量，tibble::tibble()是非常合适的替代方案，用法示例如下：

library(tibble)

# tibble示例1：y可直接引用同次调用创建的x
tibble(x = 0, y = x + 1)
#> # A tibble: 1 x 2
#>       x     y
#>   <dbl> <dbl>
#> 1     0     1

# tibble示例2：y优先引用同次调用创建的x，忽略全局环境中的x
x <- 5
tibble(x = 0, y = x + 1)
#> # A tibble: 1 x 2
#>       x     y
#>   <dbl> <dbl>
#> 1     0     1

内容的提问来源于stack exchange，提问作者socialscientist