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當(dāng)我們使用R進(jìn)行論文模擬時，通常會涉及到許多的循環(huán)。一般比較容易的提速方法是將我們的for循環(huán)改寫為apply族的方法進(jìn)行向量化運(yùn)算，但這個方法速度提升的有限，在真實(shí)模擬時，如果要與其他算法進(jìn)行速度的比較，除非自己的算法非常出色，否則還是很難與一些成熟包中的算法相庭抗禮。

這時想要再次進(jìn)行提速，有多種方法，常見的幾種是將代碼改寫為Fortran代碼，改寫為C++代碼抑或改寫為C代碼。由于Rcpp包的存在，改寫為C++代碼相對簡單，所以后面將介紹幾種常用的方法進(jìn)行改寫，并在R中進(jìn)行調(diào)用。

在RStudio中創(chuàng)建C++文件

這里默認(rèn)大家都安裝了RStudio，我們都從里面創(chuàng)建一個C++文件，從這里創(chuàng)建有個好處，就是它直接會顯示一段示例代碼，我們只需在上面稍作改動即可。

首先我們在RStudio中選擇：文件——新文件——C++文件，創(chuàng)建完一個新文件，里面是如下的內(nèi)容（這里要在R中安裝Rcpp包，沒安裝的話，點(diǎn)到這里RStudio會自動幫忙進(jìn)行安裝）：

									#include <Rcpp.h>

									using namespace Rcpp;

									// This is a simple example of exporting a C++ function to R. You can

									// source this function into an R session using the Rcpp::sourceCpp

									// function (or via the Source button on the editor toolbar). Learn

									// more about Rcpp at:

									//

									//   http://www.rcpp.org/

									//   http://adv-r.had.co.nz/Rcpp.html

									//   http://gallery.rcpp.org/

									//

									// [[Rcpp::export]]

									NumericVector timesTwo(NumericVector x) {

									  return x * 2;

									}

									// You can include R code blocks in C++ files processed with sourceCpp

									// (useful for testing and development). The R code will be automatically 

									// run after the compilation.

									//

									/*** R

									timesTwo(42)

									*/

我們按照上面的英文說明一行一行來進(jìn)行理解。

詳細(xì)說明

1 2	`#include <Rcpp.h>` `using namespace Rcpp;`

這個是頭文件，以及使用Rcpp命名空間。正常的一個C++代碼開頭兩行其實(shí)也是這樣，這其實(shí)非常像我們R中的library以及Python中的import，有了這個，我們就可以在代碼中命名向量、矩陣、數(shù)據(jù)框等一些R中才有的對象形式，以便于R與C++中的一些內(nèi)容的相互傳遞。

示例文件中的代碼其實(shí)就是命名了一個輸入與輸出對象均為數(shù)值向量的函數(shù)。這個函數(shù)也非常簡單：一個將向量乘以2的運(yùn)算。

如果我們想在R中使用在C++文件中定義好的函數(shù)，需要在C++里面函數(shù)的上方加上// [[Rcpp::export]]。需要注意的是，一個cpp文件可以在里面定義多個函數(shù)，但只能傳出一個函數(shù)。

然后我們再點(diǎn)擊文件右上方的Source，即可將我們的函數(shù)載入進(jìn)變量空間，或直接在另一個R腳本文件中運(yùn)行下述命令：

1	`Rcpp::sourceCpp('Desktop/myfun.cpp')`

在示例文件中還有另一個trick，就是直接在我們的cpp文件中加上了下面這句命令：

									/*** R

									timesTwo(42)

									*/

加上這句之后，我們Source這個文件后，可以直接測試剛剛定義的函數(shù)，看看timesTwo(42)的運(yùn)行結(jié)果，平時在測試的時候可以多多使用。

更多內(nèi)容

關(guān)于Rcpp里面的一些常用數(shù)據(jù)類型與常用函數(shù)，可以參考博客：R語言學(xué)習(xí)Rcpp基礎(chǔ)知識全面整理，里面講的很好。這里搬運(yùn)一些內(nèi)容過來：

數(shù)據(jù)類型	描述
int	整數(shù)型
double	數(shù)值型
bool	布爾型(TRUE, FALSE)
String	字符型
IntegerVector	整型向量
NumericVector	數(shù)值型向量(元素的類型為double)
ComplexVector	復(fù)數(shù)向量
LogicalVector	邏輯型向量； R的邏輯型變量可以取三種值：TRUE, FALSE, NA；而C++布爾值只有兩個,true or false。如果將R的NA轉(zhuǎn)化為C++中的布爾值，則會返回true。
CharacterVector	字符型向量
IntegerMatrix	整型矩陣
NumericMatrix	數(shù)值型矩陣(元素的類型為double)
LogicalMatrix	邏輯型矩陣
CharacterMatrix	字符矩陣
List	列表；lists;類似于R中列表，其元素可以使任何數(shù)據(jù)類型
DataFrame	數(shù)據(jù)框；data frames；在Rcpp內(nèi)部，數(shù)據(jù)框其實(shí)是通過列表實(shí)現(xiàn)的
Function	函數(shù)型
Environment	環(huán)境型；可用于引用R環(huán)境中的函數(shù)、其他R包中的函數(shù)、操作R環(huán)境中的變量
RObject	可以被R識別的類型

關(guān)于對矩陣以及數(shù)據(jù)框的一些基礎(chǔ)操作與常用函數(shù)：

操作	描述
[n]	對于向量類型或者列表，訪問第n個元素。對于矩陣類型，首先把矩陣的下一列接到上一列之下，從而構(gòu)成一個長列向量，并訪問第n個元素。不同于R，n從0開始。
(i,j)	對于矩陣類型，訪問第(i,j)個元素。不同于R，i和j從0開始。不同于向量，此處用圓括號。
List[“name1”]	訪問List中名為name1的元素。
DataFrame[“name2”]	訪問DataFrame中，名為name2的列。
X.size()	返回X的長度；適用于向量或者矩陣，如果是矩陣，則先向量化
X.push_back(a)	將a添加進(jìn)X的末尾；適用于向量
X.push_front(b)	將b添加進(jìn)X的開頭；適用于向量
X.ncol()	返回X的列數(shù)
X.nrow()	返回X的行數(shù)